PL240515B1 - Układ zaworu aerozolowego oraz pojemnik zawierający taki układ zaworu aerozolowego - Google Patents

Description

PL 240 515 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ zaworu aerozolowego oraz pojemnik zawierający taki układ zaworu aerozolowego. Przedmioty wynalazku mają zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym, kosmetycznym, chemicznym, w szczególności do przechowywania i dozowania środków wieloskładnikowych, wymagających zmieszania bezpośrednio przed aplikacją, takich jak środki adhezyjne, lakiery i farby, pianki polimerowe. Przedmioty wynalazku mają zastosowanie w szczególności do tworzenia żeli w układzie mieszania gaz-żel w trakcie dozowania, do antyperspirantów na bazie wodnej w systemie BOV, do dozowania maści i kremów utleniających się.

W ostatnich latach obserwowany jest dynamiczny rozwój technologii aerozolowych, które pozwalają na przechowywanie i aplikowanie szerokiej gamy produktów. Pojemniki aerozolowe zyskały ogromną popularność, ze względu na oferowaną wydajność, wygodę i bezpieczeństwo użytkowania. W ogólności pojemnik aerozolowy stanowi naczynie jednorazowego lub wielokrotnego użytku, wykonane z metalu, szkła lub tworzywa sztucznego zawierające gaz sprężony, skroplony lub rozpuszczony. Pojemniki aerozolowe mogą także zawierać ciecz, pastę lub proszek i są zazwyczaj wyposażone w urządzenie dozujące, umożliwiające aplikację produktu w postaci zawiesiny cząstek stałych lub ciekłych w gazie, w formie piany, pasty lub proszku, albo w stanie ciekłym lub gazowym. Klasyczny pojemnik aerozolowy zawiera środek rozpylany (np. w postaci ciekłej) oraz środek pędny zwany propelentem, stanowiący płyn lub gaz pod ciśnieniem. Uruchomienie zaworu aerozolowego powoduje otwarcie zaworu i wypchnięcie środka rozpylanego przez środek pędny pod ciśnieniem w stronę wylotu, zakończonego zwykle głowicą dozującą, tworząc drobno rozpyloną strugę.

Opakowania aerozolowe zyskały swoją popularność dzięki szeregowi zalet, które oferują. Produkty przechowywane w opakowaniach aerozolowych wykazują z reguły długą trwałość, przede wszystkim dzięki hermetycznemu zamknięciu, zabezpieczającemu przed kontaktem przechowywanego produktu z otoczeniem, w szczególności z zanieczyszczeniami i drobnoustrojami. Ta zaleta jest szczególnie doceniana w przechowywaniu środków farmaceutycznych, gdzie zachowanie maksymalnej czystości jest czynnikiem kluczowym. Warto również podkreślić, że w dobie zwiększającego się globalnego problemu z zanieczyszczeniami pożądane jest stosowanie opakowań nadających się w większości do recyklingu, jakimi niewątpliwie są opakowania aerozolowe, które z reguły wytwarzane są z aluminium oraz tworzyw sztucznych, niemal w całości nadających się do ponownej obórki.

Jednym z nowszych rozwiązań, jakie pojawiły się w ostatnich latach w branży aerozolowej, jest technologia „worek na zaworze”, BOV (ang. Bag-on-valve). System BOV oferuje znaczne korzyści w porównaniu do tradycyjnych zaworów aerozolowych. Układ zaworu BOV składa się z reguły z zaworu aerozolowego połączonego z szczelnie zamkniętym workiem, w którym przechowywany jest środek dozowany. Zawór z workiem umieszcza się w puszce i zamyka szczelnie osłoną zaworu. W ten sposób środek dozowany umieszczony w worku jest całkowicie odizolowany od środka pędnego i nie dochodzi do ich bezpośredniego kontaktu. Konstrukcja takiego układu zaworu została ujawniona między innymi w amerykańskim patencie US4346743. Układ zaworu BOV oferuje szereg korzyści niemożliwych do osiągnięcia w klasycznych układach aerozolowych. Dzięki umieszczeniu środka dozowanego w szczelnie zamkniętym worku, jako propelent można zastosować gazy obojętne, takie jak sprężone powietrze czy azot, zastępując wykorzystywane dotychczas szkodliwe i łatwopalne środki pędne. Nie dochodzi również do zanieczyszczenia produktu gazem pędnym. Hermetyczne zamknięcie zarówno worka, jak i komory pojemnika, pozwala zmniejszyć ryzyko zanieczyszczenia środka dozowanego. Konstrukcja zaworu BOV umożliwia również dozowanie pod dowolnym kątem i zapewnia niemal 100% opróżnienie pojemnika, wpływając korzystnie na aspekty ekonomiczne.

Dalszym udoskonaleniem zaworu aerozolowego BOV było wprowadzenie dwóch worków wewnątrz pojemnika aerozolowego, co pozwoliło na równoczesne dozowanie mieszaniny dwóch produktów znajdujących się w osobnych workach. Wspomniany układ zaworu ujawniono między innymi w europejskim zgłoszeniu patentowym EP2738117A1, nazywany jest on również „Bi-Power Valve” lub M-BOV (ang. Multi-Bag-On-Valve). Dzięki zastosowaniu co najmniej dwóch osobnych worków, możliwe było przechowywanie produktów wieloskładnikowych, które wymagały zmieszania bezpośrednio przed aplikacją, przy zachowaniu zalet klasycznych układów zaworów aerozolowych BOV.

Wraz z pojawieniem się układów M-BOV, pojemniki aerozolowe mogły być stosowane do przechowywania i dozowania coraz bardziej wyszukanych produktów, takich jak wieloskładnikowe kleje, lakiery, farby, które wymagały osobnego przechowywania i zmieszania ze sobą bezpośrednio przed samym użyciem. Preparaty takie mają tendencję do zasychania, przez co pozostałości znajdujące się

PL 240 515 B1 w komorze dozowania, komorze mieszania oraz wszelkich kanałach prowadzących na zewnątrz pojemnika mogły powodować zaschnięcie i zatkanie, a nawet uszkodzenie układu zaworu, uniemożliwiając jego dalsze wykorzystanie. W przypadku przechowywania i wydalania środków spożywczych pozostałości produktu w komorach i kanałach zaworu ulegały często psuciu zanieczyszczając cały pojemnik aerozolowy. Czyszczenie zaworu po wydaleniu produktu, zarówno jednoskładnikowego, jak i wieloskładnikowego, stało się zatem bardzo istotnym zagadnieniem użytkowym. Ma to szczególnie duże znaczenie w przypadku użycia preparatów, które mają tendencję do zasychania, utleniania, starzenia się lub są zagrożone skażeniem, co uniemożliwiłoby po pewnym czasie dalsze użytkowanie niewykorzystanego do końca pojemnika.

Z amerykańskiego patentu US4431119 znany jest zawór aerozolowy z funkcją automatycznego czyszczenia. Dzięki specjalnej konstrukcji zaworu wyróżnia się trzy tryby pracy: tryb zamknięcia, tryb samoczyszczenia oraz tryb wspólnego wydzielania pierwszego i drugiego płynu. Konstrukcja aerozolu jest konstrukcją typu BOV. Tryb samoczyszczenia uzyskuje się poprzez częściowe wciśnięcie trzpienia zaworu, co powoduje otwarcie kanału dla gazu pędnego, który dostaje się do komory dozowania, wypełniając ją i zapewniając jej czyszczenie. Wciśnięcie trzpienia zaworu do pozycji końcowej, powoduje otwarcie również drugiego dojścia do komory dozowania dla przechowywanego produktu, gdzie miesza się on z gazem pędnymi i jako mieszanina wydostaje się na zewnątrz. Odpuszczenie trzpienia zaworu, powoduje wykonanie operacji w odwrotnej kolejności, czyli zamknięcie kanału dla produktu do komory dozowania, przedmuchanie komory dozowania gazem pędnym oraz zamknięcie drugiego kanału dla gazu pędnego. W przedstawionym rozwiązaniu, konstrukcja zaworu aerozolowego wymusza wspólne dozowanie produktu i gazu pędnego, co ogranicza możliwe zastosowania zaworu. Czyszczenie odbywa się każdorazowo przy dozowaniu produktu, co może wpłynąć na szybsze zużywanie gazu pędnego. Dodatkowo, jako środek czyszczący możliwe jest wykorzystanie tylko gazu pędnego. Co więcej, sama konstrukcja zaworu jest skomplikowana i wielokomponentowa wpływając bezpośrednio na zmniejszoną niezawodność i komplikując i podrażając proces jego produkcji.

Podobne rozwiązanie ujawniono w amerykańskim patencie US4405064. Analogicznie ujawniony zawór charakteryzuje się konstrukcją typu BOV. Konstrukcja zaworu aerozolowego umożliwia jego czyszczenie przed i po użyciu, tj. przed wydaleniem produktu oraz po jego wydaleniu. Podobnie czyszczenie realizowane jest za pośrednictwem częściowego wciśnięcia trzpienia, co powoduje otwarcie kanału dla gazu pędnego i przedmuch komory dozowania oraz wszelkich kanałów aż do ujścia z głowicy dozowania. Opcję czyszczenia na żądanie uzyskano stosując obrotową głowicę ze specjalnym wycięciem, które powoduje ograniczenie ruchu trzpienia wyzwalającego tylko do częściowego otwarcia zaworu, powodującego wydalanie jedynie gazu pędnego, będącego jednocześnie płynem czyszczącym. Cytowane rozwiązanie nie pozwala jednak na wydalanie samego produktu, każdorazowo jest on mieszany z gazem pędnym, oraz nie zapewnia czyszczenia wszystkich powierzchni, z którymi miał kontakt produkt, w szczególności komory produktowej. Analogicznie do poprzedniego rozwiązania, czyszczenie odbywa się przy każdym użyciu produktu co powoduje szybsze zużycie gazu pędnego, natomiast sama konstrukcja zaworu aerozolowego jest dość skomplikowana i wieloelementowa, przez co mniej trwała i relatywnie droższa w produkcji.

Z kolei z amerykańskiego patentu US3750909 znany jest zasobnik aerozolowy zawierający parę zaworów płynowych, z czego jeden z nich stanowi zawór pomocniczy i jest używany do czyszczenia i przedmuchiwania głowicy aerozolu z dyszą dozującą. Pierwszy, główny zawór wyposażony jest w klasyczną rurkę zanurzeniową, przez którą wydobywany jest produkt. Po użyciu produktu, głowica aerozolu z dyszą dozującą przenoszona jest na drugi pomocniczy zawór, gdzie poprzez wciśnięcie trzpienia następuje przedmuchanie głowicy gazem pędnym, zapobiegając zatykaniu i zaklejeniu dyszy dozującej. Przedstawione rozwiązanie nie pozwala na dozowanie produktu wieloskładnikowego, którego składniki wymagają osobnego przechowywania. Funkcja czyszczenia ogranicza się jedynie do głowicy aerozolu i nie pozwala na wykorzystanie innego czynnika czyszczącego. Przeprowadzenie operacji czyszczenia wymaga wykonania kilku dodatkowych operacji manualnych, polegających na odłączeniu głowicy od pierwszego zaworu i zamocowaniu go na drugim, pomocniczym, co dodatkowo wpływa niekorzystnie na wygodę obsługi.

W amerykańskim patencie US3506160A ujawniono konstrukcję zaworu aerozolowego przeznaczoną dla dwuskładnikowego lub wieloskładnikowego produktu, który przed dozowaniem wymaga zmieszania. Cytowany zawór aerozolowy cechuje się prostotą konstrukcji, umożliwiając utworzenie go w postaci integralnego członu obejmującego wszystkie części składowe zaworu. Układ zaworu posiada co

PL 240 515 B1 najmniej dwa człony uruchamiające zaworów, wyzwalane jednocześnie przez wspólny trzpień. Do komory mieszania dostają się zatem dwa składniki produktu, które ulegają wymieszaniu i wydobywają się na zewnątrz pojemnika przez wspólny trzpień. Do przedmuchiwania i czyszczenia układu wykorzystywany jest gaz pędny dostający się osobnym kanałem do komory mieszania, przez co pozostałości w układzie, stanowiące potencjalne zagrożenie dla zablokowania zaworu i jego uszkodzenia, zawsze zostają usunięte. Wciąż występuje jednak brak możliwości czyszczenia zaworu na żądanie.

Problemem technicznym stawianym przed niniejszym wynalazkiem jest zapewnienie takiego układu zaworu aerozolowego oraz pojemnika zawierającego taki układ zaworu aerozolowego, które będą pozwalały na przechowywanie produktów wieloskładnikowych, wymagających zmieszania przed dozowaniem, przy czym składniki będą przechowywane oddzielnie, w szczególności w osobnych workach w układzie M-BOV. Pożądane jest by układ zaworu aerozolowego zapewniał czyszczenie, przedmuchiwanie lub wypełnianie środkiem zabezpieczającym przed czynnikami biologicznymi, chemicznymi lub fizycznymi wszystkich komór dozujących i mieszających oraz kanałów doprowadzających i odprowadzających, zapobiegając tym samym pozostawianiu resztkowych ilości zmieszanego lub nie produktu i ewentualnemu uszkodzeniu i/lub zatkaniu zaworu, bądź zniszczeniu samego produktu. Istotne jest również zapewnienie czyszczenia „na żądanie” oraz realizacja tej funkcji w relatywnie łatwy sposób, w szczególności możliwy do przeprowadzenia przy obsłudze pojemnika jedną ręką. Równie istotne jest zapewnienie prostoty konstrukcji zaworu aerozolowego oraz ograniczenie liczby elementów składowych wpływając korzystnie na czynniki ekonomiczne rozwiązania oraz jego trwałość. Dodatkowo pożądane jest również zapewnienie takiego zaworu aerozolowego oraz pojemnika zawierającego taki zawór aerozolowy, w którym czyszczenie i przedmuchiwanie powierzchni zaworu może być realizowane dowolnymi środkami czyszczącymi, nawet wieloskładnikowymi, wymagającymi zmieszania przed użyciem. Co więcej, pożądane jest zapewnienie rozwiązania, które pozwala na rozcieńczanie czynnika zasadniczego substancją obojętną dla środowiska, ponadto umożliwia konfekcjonowanie preparatów w formule ekologicznej ograniczając stosowanie alkoholi i węglowodorów, wpływając korzystnie na czynniki środowiskowe. Nieoczekiwanie wspomniane problemy techniczne rozwiązał prezentowany wynalazek.

Pierwszym przedmiotem wynalazku jest układ zaworu aerozolowego do przechowywania i dozowania preparatu jedno- lub wieloskładnikowego, zawierający osłonę, co najmniej dwa zawory, połączone odpowiednio z co najmniej pierwszym zasobnikiem i co najmniej drugim zasobnikiem, przy czym pierwszy zawór zawiera trzpień, kanał wylotowy do odprowadzania preparatu oraz komorę wylotową, a drugi zawór zawiera trzpień wyzwalający i komorę dozowania, charakteryzujący się tym, że pomiędzy co najmniej dwoma zaworami rozciąga się kanał czyszczący łączący bezpośrednio komorę dozowania drugiego zaworu, połączoną z drugim zasobnikiem, z komorą wylotową pierwszego zaworu, przy czym pierwszy zasobnik jest płynowo odseparowany od drugiego zasobnika, przy czym trzpień wyzwalający drugiego zaworu rozciąga się na zewnątrz układu zaworu aerozolowego.

W korzystnej realizacji wynalazku kanał wylotowy rozciąga się wzdłuż osi symetrii obrotowej trzpienia tworząc strukturę rurową.

W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku trzpień wyzwalający drugiego zaworu stanowi ślepy trzpień wyzwalający.

W następnej korzystnej realizacji wynalazku zawór stanowi zawór męski lub żeński lub ich kombinacje.

Korzystnie trzpień zawiera część o większej średnicy zewnętrznej oraz część o mniejszej średnicy zewnętrznej.

W korzystnej realizacji wynalazku średnica wewnętrzna uszczelki jest mniejsza od średnicy zewnętrznej części trzpienia o większej średnicy zewnętrznej oraz większa od średnicy zewnętrznej części trzpienia o mniejszej średnicy zewnętrznej.

W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku obszar połączenia części o większej średnicy zewnętrznej trzpienia oraz części o mniejszej średnicy zewnętrznej trzpienia posiada nachyloną powierzchnię zewnętrzną względem osi symetrii obrotowej trzpienia.

W następnej korzystnej realizacji wynalazku zasobnik stanowi worek.

Drugim przedmiotem wynalazku jest pojemnik do przechowywania i dozowania preparatu jednolub wieloskładnikowego, zawierający osłonę zewnętrzną, korzystnie aluminiową, układ zaworu aerozolowego, charakteryzujący się tym, że układ zaworu aerozolowego stanowi układ zaworu aerozolowego jak zdefiniowano w pierwszym przedmiocie wynalazku. Układ zaworu aerozolowego według niniejszego wynalazku, dzięki wykorzystaniu co najmniej dwóch zaworów pozwala na przechowywanie i dozowanie preparatów jednoskładnikowych oraz wieloskładnikowych, które wymagają zmieszania bezpośrednio

PL 240 515 B1 przed użyciem. Takie rozwiązanie pozwoliło na zastosowanie pojemników aerozolowych do preparatów, które wcześniej nie mogły być przechowywane i dozowane w ten sposób. Zapewnienie drugiego (lub kolejnego) zaworu z połączonym zasobnikiem ze środkiem czyszczącym, zapewniło funkcję czyszczenia układu zaworu aerozolowego. Co istotne drugi zawór (lub kolejny) połączony jest z pierwszym, zasadniczym zaworem za pośrednictwem kanału czyszczącego, który łączy drugi zawór (lub kolejny) z komorą mieszania pierwszego zaworu. Dzięki temu, po wyzwoleniu drugiego zaworu (lub kolejnego) za pośrednictwem trzpienia, środek czyszczący z drugiego zasobnika przemieszcza się do komory mieszania pierwszego zaworu i dalej kanałami pośrednimi do trzpienia pierwszego zaworu (względnie kanału wylotowego) i przez głowicę z dyszą dozującą na zewnątrz pojemnika. Taka ścieżka przepływu dla środka czyszczącego zapewniła usunięcie zanieczyszczeń i pozostałości środka dozowanego z wszystkich powierzchni wewnętrznych, z którymi miał styczność podczas dozowania zasadniczego. Dzięki temu zapewniono całkowite usunięcie pozostałości i zapobieżono zatykaniu i uszkodzenia całego układu zaworu. Co więcej, gdy pierwszy zawór jest w położeniu spoczynku, zastosowanie zmiennej średnicy jego trzpienia zapewnia połączenie kanału czyszczącego z jego komorą mieszania i kanałem wylotowym umożliwiając swobodny przepływ środka czyszczącego. Wciśnięcie trzpienia pierwszego zaworu powoduje, że większa średnica zewnętrzna opiera się na uszczelce (posiadającej mniejszą średnicę wewnętrzną) uniemożliwiając dostanie się czynnika zasadniczego do kanału czyszczącego podczas dozowania środka zasadniczego. Zapewnienie drugiego zaworu (lub kolejnego) z zasobnikiem z środkiem czyszczącym, wyzwalanego przez osobny trzpień, pozwoliło uzyskać efekt czyszczenia i przedmuchiwania „na żądanie”, co korzystnie wpłynęło na zużycie preparatów. Co więcej, umieszczenie dwóch (lub więcej) trzpieni obok siebie umożliwiło łatwą obsługę użytkownikowi, nawet przy użyciu tylko jednej ręki, dzięki czemu mógł on przedmuchać i przeczyścić układ zaworu aerozolowego bezpośrednio po dozowaniu środka zasadniczego. System M-BOV pozwolił na wykorzystanie preparatów wieloskładnikowych, jak również wieloskładnikowych środków czyszczących, które wymagały połączenia w celu uzyskania skutecznego efektu. Dodatkowo rozwiązanie według niniejszego wynalazku pozwoliło na rozcieńczanie czynnika zasadniczego substancją obojętną dla środowiska, ponadto umożliwiło konfekcjonowanie preparatów w formule ekologicznej ograniczając stosowanie alkoholi i węglowodorów. Warto również pokreślić, że zawór aerozolowy według niniejszego wynalazku stanowi relatywnie prostą konstrukcję, opartą o znane i powszechnie stosowane elementy w technologii aerozolowej, co korzystnie wpływa na trwałość produktu oraz względy ekonomiczne.

Istota wynalazku nie ogranicza się do realizacji ujawnionych w dołączonych przykładach i może być zastosowana do dowolnego rodzaju zaworów i ich konfiguracji bez odchodzenia od zakresu wynalazku. Wszelkie znane specjalistom w dziedzinie konstrukcje zaworów oraz ich umieszczenie oraz wzajemne rozmieszczenie (w tym konfiguracja wertykalna, horyzontalna, ukośna) będą nadawały się do zastosowania w niniejszym wynalazku, a podane przykłady realizacji nie mają w intencji ograniczenia wynalazku do ujawnionych struktur i rodzajów układów zaworowych.

Powyższa dyskusja została oparta o wykorzystanie środka czyszczącego i przedmuchującego układ zaworu aerozolowego. Należy jednak zauważyć, że przedmiotowy zawór ma zastosowanie wszędzie tam, gdzie po aplikacji resztki preparatu lub preparatów zalegające w przestrzeniach kanałowych za zaworami muszą być usunięte ze względów antyseptycznych, sanitarnych, chemicznych (twardnienie 2-składnikowych substancji) czy fizycznych (zasychanie).

Przykładowe realizacje wynalazku zaprezentowano na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podłużny pierwszego przykładu realizacji układu zaworu aerozolowego, fig. 2 - powiększenie szczegółu A przekroju podłużnego zaznaczonego na fig. 1, fig. 3 - przekrój podłużny i poprzeczny (wzdłuż płaszczyzny A-A) drugiego przykładu realizacji układu zaworu aerozolowego, fig. 4 - przekrój podłużny wzdłuż płaszczyzny B-B z przykładu realizacji z fig. 3, fig. 5 - przekrój podłużny wzdłuż płaszczyzny C-C z przykładu realizacji z fig. 3, fig. 6 - przekrój podłużny i poprzeczny (wzdłuż płaszczyzny A-A) trzeciego przykładu realizacji układu zaworu aerozolowego, fig. 7 - przekrój podłużny wzdłuż płaszczyzny B-B z przykładu realizacji z fig. 6, fig. 8 i fig. 8a - przekrój podłużny i poprzeczny (wzdłuż płaszczyzny A-A) czwartego przykładu realizacji układu zaworu aerozolowego, natomiast fig. 9 przedstawia powiększenie szczegółu B przekroju podłużnego zaznaczonego na fig. 8 i 8a.

P r z y k ł a d 1

Pierwszy przykład realizacji układu zaworu aerozolowego według niniejszego wynalazku został przedstawiony w przekroju podłużnym na fig. 1 oraz w powiększeniu szczegółu A przekroju podłużnego na fig. 2. Układ zaworu aerozolowego składa się z osłony 8, pierwszego zasobnika 2 z preparatem

PL 240 515 B1 zasadniczym, drugiego zasobnika 17 z środkiem czyszczącym (względnie dezynfekującym i/lub wypełniającym), pierwszego zaworu 1 połączonego z pierwszym zasobnikiem 2, drugiego zaworu 4, połączonego z drugim zasobnikiem 17 poprzez rurkę zanurzeniową 5. Wykorzystane w niniejszym przykładzie realizacji zawory 1 i 4, stanowią standardowe zawory męskie, których konstrukcja jest znana specjalistom w dziedzinie. W ogólności pierwszy zawór 1 zawiera komorę mieszania 3a i jest wyzwalany przez rurowy trzpień 7 z rozciągającym się współosiowo kanałem wylotowym 3. Pierwszy zawór 1 wyposażony jest w sprężynę 11, która utrzymuje go w normalnym stanie zamknięcia. Pierwszy zawór 1 za pośrednictwem rurki zanurzeniowej połączony jest z pierwszym zasobnikiem 2 w postaci hermetycznie zamkniętego worka (znanego z systemu BOV). Drugi zawór 4 również stanowi standardowy zawór znany specjalistom w dziedzinie i w ogólności posiada komorę dozowania 16 oraz trzpień wyzwalający 10. W tym przypadku trzpień wyzwalający 10 nie stanowi konstrukcji rurowej, jest on ślepy od strony zewnętrznej układu zaworu aerozolowego. Drugi zawór 4 połączony jest płynowo z pierwszym zaworem 1 poprzez kanał czyszczący 6, który łączy się z komorą mieszania 3a pierwszego zaworu 1. Po wciśnięciu trzpienia 7 pierwszego zaworu 1 środek zasadniczy umieszczony w pierwszym zasobniku 2 przemieszcza się do komory mieszania 3a oraz dalej przez kanał wylotowy 3 na zewnątrz pojemnika (zazwyczaj przez głowicę z dyszą dozującą, nie pokazano). Zwolnienie siły naciskającej powoduje automatyczne zamknięcie pierwszego zaworu 1 (działanie rozprężające sprężyny 11). Co istotne trzpień 7 posiada wzdłuż osi symetrii obrotowej zmienną średnicę zewnętrzną, tzn. część trzpienia 7 skierowana na zewnątrz pojemnika posiada większą średnicę zewnętrzną, natomiast część trzpienia 7 skierowana do wewnątrz pojemnika posiada mniejszą średnicę zewnętrzną (obszar, w którym następuję zmiana średnicy zewnętrznej trzpienia 7 został ukazany w powiększeniu na fig. 2, gdzie wyróżniono w szczególności nachyloną powierzchnię zewnętrzną 14 obszaru przejściowego pomiędzy większą i mniejszą średnicą zewnętrzną trzpienia 7). Jak widać na załączonej figurze 2, część trzpienia 7 skierowana na zewnątrz pojemnika posiada średnicę zewnętrzną większą od średnicy wewnętrznej uszczelki 13. Natomiast część trzpienia 7 skierowana do wewnątrz pojemnika posiada średnicę zewnętrzną mniejszą od średnicy wewnętrznej uszczelki 13. Dzięki temu w pozycji normalnej pierwszego zaworu 1 występuje swobodne połączenie płynowe kanału czyszczącego 6 z komorą mieszania 3a i pionowym kanałem wylotowym 3, co umożliwia swobodny przepływ środka czyszczącego po wyzwoleniu drugiego trzpienia 10. Po wciśnięciu trzpienia 7 jego nachylona powierzchnia zewnętrzna 14 (nachylona względem osi symetrii obrotowej trzpienia 7) dociskając do uszczelki 13 powoduje zamknięcie kanału czyszczącego 6 oraz brak możliwości przedostania się środka zasadniczego do kanału czyszczącego 6, zwiększając trwałość całego układu i zmniejszając ryzyko zatkania. Po wciśnięciu trzpienia 10 drugiego zaworu 4, środek czyszczący znajdujący się w drugim zasobniku 17 (nie pokazano), doprowadzonym przez rurkę zanurzeniową 5, wydobywa się z drugiego zasobnika 17, przemieszcza do komory dozowania 16 drugiego zaworu 4, a następnie kanałem czyszczącym 6, do komory mieszania 3a pierwszego zaworu 1 i przez kanał wylotowy 3 trzpienia 7 pierwszego zaworu 1 na zewnątrz pojemnika. Dzięki temu wszystkie powierzchnie wewnętrzne komory mieszającej 3a oraz kanału wylotowego 3 podlegają usuwaniu pozostałości i czyszczeniu, co zapewnia brak ryzyka zatkania lub uszkodzenia układu zaworu aerozolowego. Dodatkowo nachylona powierzchnia zewnętrzna 14 obszaru przejściowego trzpienia 7 zapewnia lepsze uszczelnienie pomiędzy częścią trzpienia 7 charakteryzująca się większa średnica zewnętrzna

I i J i t I J j i i i i i i ii i uszczelką 13, dopasowując się do elastycznego odkształcenia samej uszczelki w wyniku wciśnięcia trzpienia 7.

Ważną zaletą realizacji układu zaworu aerozolowego przedstawionego na fig. 1, w którym pierwszy zasobnik 2 stanowi worek, a drugi zasobnik 17 stanowi wnętrze pojemnika aerozolowego, jest możliwość pregazowania pojemnika aerozolowego przez kanał wylotowy 3 i kanał czyszczący 6 bez konieczności unoszenia obudowy zaworów 1 i 4, co skutkuje zmniejszeniem ulotu gazu. Ponadto możliwe jest wykorzystanie tego rozwiązania do pregazowania pojemników gazem ciekłym, np. propanem-butanem, który może być zarówno czynnikiem pędnym, jak również czynnikiem czyszczącym. W przypadku realizacji układu zaworu aerozolowego przedstawionego na fig. 1, w którym pierwszy zasobnik 2 oraz drugi zasobnik 17 obydwa stanowią worki (BOV), pregazowanie zasobników 2 i 17 realizowane jest poprzez uniesienie obudowy zaworów 1 i 4. W tym stanie następuje wprowadzenie gazu pędnego, w postaci powietrza, azotu lub innego gazu sprężonego, do pojemnika aerozolowego. Po uzyskaniu ciśnienia w pojemniku aerozolowym, obudowa zaworów 1 i 4 jest zamykana. Substancję czynną wprowadza się przez kanał wylotowy 3 trzpienia 7, poprzez jego dociśnięcie, co powoduje otwarcie zaworu 1 i wprowadzenie substancji czynnej do pierwszego zasobnika 2 (worka). Kolejnym etapem jest napełnianie drugiego zasobnika 17 (worka) substancją czyszczącą (względnie myjącą, dezynfekującą), służącą

PL 240 515 B1 do czyszczenia kanału wlotowego 3, komory mieszania 3a zaworu 1. Substancję tę wprowadza się kanałem wylotowy 3 trzpienia 7, który znajduje się w pozycji neutralnej oraz z wykorzystaniem kanału czyszczącego 6. Dostęp do drugiego zasobnika 17 zapewnia dociśnięcie trzpienia wyzwalającego 10.

P r z y k ł a d 2 ‘

Przykład realizacji niniejszego wynalazku w postaci pojemnika aerozolowego zawierającego drugi przykład realizacji układu zaworu aerozolowego według niniejszego wynalazku został przedstawiony w przekroju podłużnym na fig. 3, na którym znajduje się dodatkowo przekrój poprzeczny wzdłuż płaszczyzny A-A. Dodatkowo w celu dokładniejszego przedstawienia tego przykładu realizacji na fig. 4 oraz fig. 5 przedstawiono odpowiednio przekroje podłużne pojemnika aerozolowego z fig. 3 wykonane w wzdłuż płaszczyzny B-B i C-C. Układ zaworu aerozolowego stanowi konstrukcję analogiczną do przedstawionej w przykładzie 1, z tą różnicą, że wykorzystano dwie pary pierwszych zaworów 1 i 1a, drugich zaworów 4 i 4a połączonych dwoma kanałami czyszczącymi 6 i 6a. Taka konstrukcja przewidziana jest do zastosowania w preparatach dwuskładnikowych, które wymagają przechowywania w osobnych, szczelnie zamkniętych zasobnikach 2 i 2a i albo są dozowane jeden po drugim (np. najpierw czynnik A, następnie czynnik B), albo są mieszane w specjalnej głowicy dozującej (nie pokazano) i dozowane jako produkt zmieszany (np. czynnik A + B). Zawór 1 i 1a połączone są odpowiednio z zasobnikami 2 (czynnik A) i 2a (czynnik B). Po użyciu tych zaworów następuje czyszczenie ich kanałów z drugiej pary zaworów 4 i 4a połączonych ze wspólnym zasobnikiem 17 zawierającym czynnik czyszczący, poprzez odpowiednie rurki zanurzeniowe 5 i 5a. W tym szczególnym przypadku umożliwiono niezależne czyszczenie zaworów 1 i 1a, po użyciu każdego z nich oddzielnie, dzięki zastosowaniu osobnych kanałów czyszczących 6 i 6a. W tym przypadku trzpienie 7 i 7a wyzwalające środki zasadnicze posiadają współosiowe kanały wylotowe, odpowiednio 3 i 3b. Analogicznie do przykładu 1, zawory 1 i 1a są utrzymywane w normalnym położeniu zamknięcia dzięki działaniu rozprężnym sprężyn 11 i 11a. Trzpienie 10 i 10a wyzwalające środek czyszczący są podobnie ślepe od strony zewnętrznej układu zaworów aerozolowych. Dodatkowo, zgodnie z konstrukcją przedstawioną w pierwszym przykładzie realizacji niniejszego wynalazku trzpienie 7 i 7a posiadają zmienną średnicę zewnętrzną wzdłuż swojej długości, dzięki której zapewnione jest zamknięcie odpowiednich kanałów czyszczących 6 i 6a poprzez wciśnięcie trzpieni 7 i 7a, powodujące dociśnięcie obszaru przejściowego zmiennej średnicy zewnętrznej (w szczególności nachylonej powierzchni 14) do odpowiednich otworów w uszczelce 13. Uzyskuje się dzięki temu zwiększoną trwałość przedstawionego układu zaworów aerozolowych.

P r z y k ł a d 3

Kolejny przykład realizacji niniejszego wynalazku został przedstawiony w przekrojach podłużnych na figurach 6 i 7. W ogólności konstrukcja układu zaworów aerozolowych jest analogiczna do konstrukcji przedstawionej w przykładzie 2. Zasadniczą różnicę stanowi fakt, że w przykładzie 2 układ zaworów umożliwiał na dozowanie osobno przechowywanych składników w opcji jeden po drugim (najpierw czynnik A, następnie czynnik B lub odwrotnie) lub w opcji zmieszanych składników, przy czym mieszanie realizowane było w głowicy dozującej, niepokazanej na figurach. W niniejszym przykładzie realizacji przechowywane w osobnych zasobnikach 2 i 2a składniki mogą zostać wymieszane wewnątrz układu zaworów aerozolowych i mogą opuścić układ zaworów aerozolowych w postaci zmieszanej, albo mogą być dozowane osobno. Co dokładniej przedstawiono na przekroju poprzecznym A-A na figurze 6, w tym celu zapewniono układ zaworu aerozolowego wyposażony w trzy zawory: pierwszy zawór 1 dla czynnika A, przechowywanego w zasobniku 2, drugi zawór 1a dla czynnika B, przechowywanego w zasobniku 2a oraz trzeci zawór 4 dla środka czyszczącego, przechowywanego w zasobniku 17. Każdy z zaworów 2, 2a i 4 wyposażony jest w trzpień, odpowiednio 7, 7a oraz 10, przy czym trzpień 7a stanowi trzpień rurowy z rozciągającym się współosiowo kanałem wylotowym 3. Pomiędzy zaworem 1 dla czynnika A oraz zaworem 1a dla czynnika B rozciąga się dodatkowy kanał dozujący 15, łączący odpowiednie komory mieszania 3a. Pomiędzy zaworem 1 i zaworem 4 rozciąga się z kolei kanał czyszczący 6, który zapewnia czyszczenie całego układu zaworu aerozolowego. Poprzez wciśnięcie trzpienia 7a dozowany jest tylko czynnik B, poprzez wciśnięcie trzpienia 7 dozowany jest tylko czynnik A, który przepływa przez komorę mieszania zaworu 1, następnie przez kanał dozujący 15, komorę mieszania 3a zaworu 1a, na zewnątrz pojemnika przez kanał wylotowy 3. Jednoczesne uruchomienie trzpieni 7a i 7 powoduje zmieszanie czynnika A i czynnika B w komorze mieszania 3a zaworu 1a i wydalenie na zewnątrz pojemnika zmieszanego czynnika A z czynnikiem B. Wówczas komora mieszania 3a zaworu 1a oraz kanał wylotowy 3 mają kontakt ze zmieszaną substancją, natomiast komora mieszania zaworu 1 oraz kanał dozujący 15 mają kontakt tylko z czynnikiem A. Po skończonym dozowaniu czynników zasadniczych, wci-

Claims (9)

1. PL 240 515 B1 śnięcie trzpienia 10 uruchamia zawór 4 i powoduje wydostanie się środka czyszczącego. Środek czyszczący z zasobnika 17 przedostaje się za pośrednictwem rurki zanurzeniowej 5 do komory dozowania 16 zaworu 4, a następnie przez kanał czyszczący 6 do komory mieszania zaworu 1, dalej przez kanał dozowania 15 do komory mieszania 3a zaworu 1a i przez kanał wylotowy 3 na zewnątrz pojemnika. W ten sposób środek czyszczący ma kontakt z wszystkimi powierzchniami wewnętrznymi kanałów i komór, z którymi miał styczność zarówno zmieszany środek w postaci zmieszanych czynników A i B, jak również z wszystkimi powierzchniami wewnętrznymi kanałów i komór, z którymi miał styczność tylko środek A. Dzięki temu zapewniono czyszczenie wszystkich powierzchni wewnętrznych, z którymi miały styczność czynniki zasadnicze, co pozwoliło uniknąć zatkania poszczególnych kanałów i komór lub ich zanieczyszczenia. Jednoczesne wciśnięcie trzpieni 7 i 7a może być realizowane przez specjalnie skonstruowaną do tego celu głowicę (nie pokazano).

   P r z y k ł a d 4

   Kolejny przykład realizacji niniejszego wynalazku został przedstawiony w przekroju podłużnym i przekroju poprzecznym wzdłuż płaszczyzny A-A na fig. 8. W rozwiązaniu przedstawionym na fig. 8 preparat czyszczący umieszczono bezpośrednio w pojemniku stanowiącym drugi zasobnik 17. Na fig. 8a przedstawiono alternatywną realizację tego samego przykładu wykonania wynalazku, przy czym preparat czyszczący umieszczany jest w drugim zasobniku 17 stanowiącym worek. Na figurze 9 przedstawiono powiększenie szczegółu B z figury 8. Przedstawiony przykład realizacji stanowi alternatywną konstrukcję układu zaworu aerozolowego przedstawionego w przykładzie 1. Zasadniczą różnicę w porównywanych konstrukcjach układu zaworów aerozolowych stanowi rozmieszczenie drugiego zaworu 4. W przykładzie 1 zawory 1 i 4 rozmieszczone były w szyku pionowym, jeden obok drugiego w taki sposób, że odpowiednie trzpienie 7 i 10 były równoległe do siebie. W przykładzie 4 drugi zawór 4 jest rozmieszczony prostopadle do pierwszego zaworu 1, w związku z czym, odpowiednie trzpienie 7 i 10 rozciągają się również prostopadle do siebie. W rezultacie trzpień 7 zaworu 1 posiada dystalny koniec umieszczony od góry układu zaworu aerozolowego, natomiast trzpień 10 zaworu 4 posiada dystalny koniec umieszczony z boku układu zaworu aerozolowego, prostopadle do trzpienia 7. Zasada działania układu zaworu aerozolowego przedstawionego na figurze 8, 8a i 9 jest zbieżna z przykładem 1. Konstrukcja zaworu 4 została przedstawiona w szczegółach na powiększeniu obszaru B na figurze 9. Stanowi ona standardową konstrukcję zaworu męskiego wyzwalaną ślepym trzpieniem 10, utrzymywanym w normalnym stanie zamknięcia przez sprężynę 12. Ta realizacja zaworu 4 wymagała wytworzenia dodatkowego kanału w układzie zaworu aerozolowego, który zapewniał płynowe połączenie z drugim zasobnikiem 17 poprzez rurkę zanurzeniową 5. Przedstawione na tym przykładzie realizacji rozwiązanie, dzięki wykorzystaniu zaworu 1 współosiowego z pojemnikiem aerozolowym, nie wymaga w trakcie napełniania i pregazowania pozycjonowania głowicy względem zaworu i pozwala zastosować w produkcji układu zaworów aerozolowych dotychczas stosowane linie pakujące, z zastosowaniem niewielkiej modyfikacji, przy zachowaniu wszelkich wymienionych w niniejszym opisie zalet układu zaworów aerozolowych według niniejszego wynalazku.

   Dla wszystkich przedstawionych w niniejszym opisie patentowym przykładów realizacji wynalazku stosowane są różne sposoby napełniania. Szczegółowo sposób ten opisano jedynie dla przykładu 1.

   Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ zaworu aerozolowego do przechowywania i dozowania preparatu jedno- lub wieloskładnikowego, zawierający osłonę (8), co najmniej dwa zawory (1, 1a, 4, 4a), połączone odpowiednio z co najmniej pierwszym zasobnikiem (2, 2a) i co najmniej drugim zasobnikiem (17), przy czym pierwszy zawór (1, 1 a) zawiera trzpień (7), kanał wylotowy (3) do odprowadzania preparatu oraz komorę wylotową (3a), a drugi zawór (4, 4a) zawiera trzpień wyzwalający (10) i komorę dozowania (16), znamienny tym, że pomiędzy co najmniej dwoma zaworami (1, 1a, 4, 4a) rozciąga się kanał czyszczący (6, 6a) łączący bezpośrednio komorę dozowania (16) drugiego zaworu (4, 4a), połączoną z drugim zasobnikiem (17), z komorą wylotową (3a) pierwszego zaworu (1, 1a), przy czym pierwszy zasobnik (2, 2a) jest płynowo odseparowany od drugiego zasobnika (17), przy czym trzpień wyzwalający (10) drugiego zaworu (4, 4a) rozciąga się na zewnątrz układu zaworu aerozolowego.

   PL 240 515 B1
2. 2. Układ zaworu aerozolowego według zastrz. 1, znamienny tym, że kanał wylotowy (3) rozciąga się wzdłuż osi symetrii obrotowej trzpienia (7) tworząc strukturę rurową.
3. 3. Układ zaworu aerozolowego według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że trzpień wyzwalający (10) drugiego zaworu (4, 4a) stanowi ślepy trzpień wyzwalający (10).
4. 4. Układ zaworu aerozolowego według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że zawór (1, 1a, 4, 4a) stanowi zawór męski lub żeński lub ich kombinacje.
5. 5. Układ zaworu aerozolowego według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że trzpień (7) zawiera część o większej średnicy zewnętrznej oraz część o mniejszej średnicy zewnętrznej.
6. 6. Układ zaworu aerozolowego według zastrz. 5, znamienny tym, że średnica wewnętrzna uszczelki (13) jest mniejsza od średnicy zewnętrznej części trzpienia (7) o większej średnicy zewnętrznej oraz większa od średnicy zewnętrznej części trzpienia (7) o mniejszej średnicy zewnętrznej.
7. 7. Układ zaworu aerozolowego według zastrz. 5, znamienny tym, że obszar połączenia części o większej średnicy zewnętrznej trzpienia (7) oraz części o mniejszej średnicy zewnętrznej trzpienia (7) posiada nachyloną powierzchnię zewnętrzną (14) względem osi symetrii obrotowej trzpienia (7).
8. 8. Układ zaworu aerozolowego według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 7, znamienny tym, że zasobnik (2, 2a, 17) stanowi worek.
9. 9. Pojemnik do przechowywania i dozowania preparatu jedno- lub wieloskładnikowego, zawierający osłonę zewnętrzną, korzystnie aluminiową, układ zaworu aerozolowego, znamienny tym, że układ zaworu aerozolowego stanowi układ zaworu aerozolowego jak zdefiniowano w którymkolwiek z zastrz. od 1 do 8.