WO1991014638A2 - Druckgaspackung, insbesondere druckzerstäuberdose - Google Patents

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WO1991014638A2
WO1991014638A2 PCT/AT1991/000045 AT9100045W WO9114638A2 WO 1991014638 A2 WO1991014638 A2 WO 1991014638A2 AT 9100045 W AT9100045 W AT 9100045W WO 9114638 A2 WO9114638 A2 WO 9114638A2
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compressed gas
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Hugo Hubacek
Ryszard Halys
Peter Strich
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Hugo Hubacek
Ryszard Halys
Peter Strich
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Definitions

  • Compressed gas pack in particular pressure atomizer can
  • the invention relates to a compressed gas pack as described in the preamble of claim 1. Furthermore, this invention relates to a method and a filling device for filling compressed gas packs, as described in the preamble of claims 30 and 49.
  • Known compressed gas packs consist of a so-called spray can, the opening of which is closed by a valve device.
  • a propellant and any active ingredient mixed with a solvent are arranged in this spray can.
  • the blowing agent used is a liquefied gas under pressure or a liquefied gas which has cooled below its boiling point.
  • the halogenated hydrocarbons fluorine, chlorine and / or bromine-containing hydrocarbons
  • the destruction of the ozone layer in the stratosphere destabilizes the vertical temperature gradient of the atmosphere, which contributes significantly to the greenhouse effect of the earth. Above all, the halogenated hydrocarbons absorb just that infrared radiation and convert it into heat for which the atmosphere is otherwise almost transparent.
  • partially halogenated hydrocarbons are currently also used in compressed gas packs. These partially halogenated hydrocarbons are more expensive than the already prohibited halogenated hydrocarbons and the ozone pollution and an unknown environmental risk are retained. Accordingly, the halogenated hydrocarbons cannot be replaced by the partially halogenated hydrocarbons. If, instead of the halogenated hydrocarbons, other hydrocarbons such as propane, butane or isobutane or other organic compounds, such as, for example, dimethyl ether, are used as blowing agents, highly explosive compounds are produced, particularly in a mixture with air, and these are also considered pollutants. In addition, the hairspray, for example, also becomes more watery.
  • other hydrocarbons such as propane, butane or isobutane or other organic compounds, such as, for example, dimethyl ether
  • the active ingredient is in its own, elastically deformable
  • the pressure vessel is filled with compressed air from below through a valve. If an active substance is required, the valve device is opened and the active substance is discharged alone without the propellant gas due to the pressure exerted on the elastically deformable plastic container by the compressed air.
  • the disadvantage is that the Einbrin ⁇
  • a separate compressed gas container is provided in the interior of the pressure container, which pressure gas can flow from the pressure container into the irine space of the pressure container filled with filling material simultaneously with the actuation of the valve device for removing the active substance. It is disadvantageous that two pressure vessels are required with this compressed gas pack, whereby the weight, the manufacturing costs and finally the transportation costs are considerably higher.
  • the object of the present invention is to create a compressed gas pack which can be filled with environmentally friendly propellant gases and which enables the active substance stored therein to be discharged economically.
  • a method for rapidly filling the pressure vessels with active substance and propellant gas for a long storage period and a filling device for rapidly filling the pressure vessels are also to be created.
  • Another embodiment according to claim 3 has the advantage that the volume of the compressed gas pack can be kept as low as possible.
  • a further embodiment is described in claim 4, whereby, due to the changes in vapor pressure of the gas when the active substance emerges from the nozzle, an improved spray effect is produced.
  • the filling time of the compressed gas pack can be kept short even for those gases which are absorbed to a certain extent by the active ingredient or solvent.
  • the embodiment according to claim 6 ensures that even after the entire amount of active substance and solvent has been blown out, there is still a sufficient residual pressure which ensures that even the last portions of the active substance can still be blown out properly.
  • An embodiment variant according to claim 8 enables good atomization of the active substance applied through the nozzle by supplying a constant amount of compressed air into the spray jet regardless of the amount of material discharged.
  • the embodiment according to claim 11 regardless of the internal pressure in the container, ensures reliable closing of the compressed gas pack by the valve device when an opening force acting from outside is eliminated.
  • valve seat can be used at the same time for guiding the component having the inflow channels, as a result of which irregular discharge quantities due to inclination or change in the outflow width of the inflow channels are prevented.
  • Another embodiment according to claim 16 enables a good build-up of a spray jet after the nozzle due to the short, full active substance thrust at the beginning of a discharge movement.
  • An embodiment according to claim 19 is also advantageous, so that even when the remaining amount of the active ingredient or mixture is discharged
  • a further embodiment is described in claim 21, whereby the increase in surface energy can always be applied in a targeted manner before the compressed gas pack is used again.
  • the compressed gas pack can be used several times.
  • An embodiment according to claim 24 is advantageous, since it can maintain a sufficient propellant gas pressure in the interior up to 5 for the almost complete discharge of the active ingredient.
  • Another development is described in claim 25.
  • This training has the advantage that simultaneously with the closing and opening of the valve, depending on the actuation stroke, the amount of active substance or solvent to be discharged can be regulated and a tight seal of the valve is achieved which reduces the pressure of the Pressurized gas in the interior of the pressurized gas pack is reliably prevented and sensitive regulation of the volume outside the valve seat required for sealing is made possible.
  • valve seat can be used at the same time for guiding the component having the inflow channels, as a result of which irregular discharge quantities due to inclination or change in the outflow width of the inflow channels are prevented.
  • An embodiment according to claim 29 is also advantageous. As a result, the energy loss when introducing the additional energy into the mixture is low.
  • the invention also includes a method as described in the preamble of claim 30.
  • This method is characterized by the measures specified in the characterizing part of claim 30. It is advantageous that this reduces the total weight of the compressed gas packs and that it can be found without halogenated hydrocarbons for the expulsion of the active ingredient. - o -
  • the measures according to the characterizing part of patent claim 31 are also advantageous, since as a result the surface energy, the surface density and the surface tension increase and the adhesive forces between liquid particles and gaseous propellant become more effective. This means a higher gas concentration on the surface of the liquid particles, so that the gaseous propellant or the propellant gas is dissolved more rapidly.
  • the filling times for the pressure packs according to the invention can thus be kept short.
  • the internal pressure in the pressure container can advantageously be reduced, so that there is sufficient security against the maximum permissible filling pressure during storage and use, but the stored energy inside the pressure container is greater than in the case of normal filling.
  • a variant according to claim 34 is advantageous since the introduction of the kinetic energy can be generated by corresponding control of the propellant gas pressure or the propellant gas velocity when it enters the active substance.
  • a further procedure according to claim 42 is also advantageous, since overstressing of the pressure container when filling the active substance or the propellant gas, in particular overexpansion, can thereby be prevented.
  • Claims 43, 44, 45 describe further advantageous design variants, because the filling process shortens the energy supplied and good mixing is achieved. This subsequently leads to a cost-saving and economical filling process.
  • the embodiment according to claim 46 is also advantageous, since the interior can be sealed off immediately after the propellant gas has been introduced.
  • a further development according to claim 48 is advantageous because it enables a desired pressure change during filling to be achieved quickly.
  • the invention also includes a filling device as described in the preamble of claim 49.
  • This filling device is characterized by the features specified in the characterizing part of patent claim 49. It is advantageous that the necessary kinetic energy can thus be applied in a simple manner to the liquid or the active substance via the pressure container while the active substance or the propellant gas is being introduced.
  • FIG. 1 shows a compressed gas pack designed according to the invention in a side view, cut
  • FIG. 2 shows another embodiment variant of the valve device for a compressed gas packaging according to the invention in a side view, cut;
  • FIG. 3 shows the valve seat with the inflow channels formed thereon according to FIG. 2 in a simplified, diagrammatic illustration
  • FIG. 4 is a diagram of the discharge time for the active ingredient and the residual pressure remaining in the pressurized gas pack after the active ingredient has been applied in the case of a strong spray jet, shown schematically by dots in FIG. 1;
  • FIG. 5 shows a diagram according to FIG. 4, but when the active substance is applied with a weak spray jet, such as this in FIG. 1 in dashed lines are shown;
  • FIG. 6 shows another embodiment variant of a valve device for a compressed gas pack designed according to the invention in a side view, in section;
  • FIG. 7 shows a filling device designed according to the invention for a compressed gas pack designed according to the invention in a side view, in section and in a simplified schematic representation
  • FIG. 8 shows another embodiment variant of a compressed gas pack according to the invention in a side view, in section
  • FIG. 9 shows a filling device for a compressed gas pack designed according to the invention in side view, in section and in a simplified schematic representation
  • Fig. 10 is a discharge diagram with the discharge amount for the through
  • FIG. 11 shows a further emptying diagram according to FIG. 10, but when applying a deodorant as an active ingredient
  • FIG. 12 shows another embodiment variant of a compressed gas pack according to the invention in a side view, in section and in a simplified schematic representation
  • FIG. 13 shows a valve device for a compressed gas pack according to the invention in a side view, in section
  • valve 14 shows the valve device in plan view, cut along lines XIV-XIV in FIG. 13;
  • valve device 15 shows the valve device in plan view, sectioned along the lines XV-XV in FIG. 13;
  • FIG. 16 shows an emptying diagram in which the pressure curve in the interior of the compressed gas pack is shown in relation to the spray rate achieved.
  • 1 shows a compressed gas pack which is designed as a pressure atomizer can 1. This consists of a pressure vessel 2, which is provided with an opening 4 at its end facing away from a base 3. The opening 4 is closed by a valve device 5. A riser pipe 6 coupled with the valve device 5 ends, if possible, in a lower region 7 of the base 3.
  • an active ingredient 9 is filled, which is optionally mixed with a solvent 10 schematically indicated by circles.
  • a volume 11 of the interior 8 located above the active ingredient 9 is filled with a propellant gas 12 which is indicated schematically by dots and which, for example, is compressed to a pressure of 8 bar.
  • a weight of the active ingredient 9, which may be mixed with the solvent 10, is at least four times as high as the weight of the propellant gas compressed to about 8 bar, which fills the volume 11.
  • the valve device 5 comprises a locking plate 14 which interrupts the connection between the riser pipe 6 and a nozzle 13, which is connected to an actuation button 15 and to a valve carrier 16 which is connected to this movement and which is under the action of a closing spring 17 which tries to to press the locking plate 14 against a valve seat 18.
  • Active ingredient 9 can enter the interior of the valve device 5 and pass through to the nozzle 13. Depending on how far the actuation button 15 is pushed in, a weak spray jet 20, as indicated in dashed lines, and a strong spray jet 21, as is shown schematically with dots, can be achieved. The amount of active ingredient 9 given off in the time unit can thus also be changed.
  • the adhesive forces between these liquid particles and the gaseous propellant can be increased. This means that a higher gas concentration on the surfaces of the liquid particles can be achieved.
  • the vapor pressure of the liquid through the gaseous propellant is also effective. The more inert the gaseous propellant is to the liquid, the greater the increase in the vapor pressure of the liquid.
  • p * Vr is assigned to the work or energy of the gas in question.
  • the evaporation work of the liquid is: R * T -p * Vr ⁇ . It is lower by the work P * V ⁇ of the inert propellant gas pressure than in the normal case where the evaporation work is R * T.
  • R gas constant
  • T temperature in Kelvin
  • p inert gas pressure of the propellant
  • V volume of the liquid.
  • the vapor pressure of the liquid increases. This has the effect that the liquid has good spray characteristics. It is thus possible with the propellant gas 12 compressed according to the invention to achieve a spray effect which is approximately similar to that with the liquefied propellant gases, that is to say admixed with the active substance 9 in liquid form, e.g. the chlorinated hydrocarbons.
  • this change in the vapor pressure of the inert propellant gas 12, despite the drop in the propellant gas pressure with the emptying after the spraying of the entire amount of active substance 9, that is to say the emptying of the interior 8, means that a residual pressure of 0.5 to 3 bar is present in the pressure vessel 2. This also ensures that the entire active ingredient 9, and any solvent 10 mixed with it, can be discharged from the interior 8 of the pressure vessel 2.
  • valve device 5 consists of a valve carrier 16, in which a sleeve 22 is pressed, which has a valve seat 18.
  • this sleeve 22 has, following the valve seat, a plurality of inflow channels 24 formed by slots 23. These slots 23 are open in the end facing away from the valve seat 18 and extend approximately up to a distance 25 in the direction of the valve seat 18.
  • the valve seat is preferably conical and acts with a blocking part 27 having outflow openings 26, in particular a valve cone , together.
  • the slots 23, on the other hand, are arranged in a cylindrical jacket 28 which directly adjoins the valve seat 18 and is preferably formed in one piece with the latter.
  • An outer circumferential surface of this cylindrical jacket 28 bears tightly against an inner wall 29 of a bore in the valve carrier 16, while a cylindrical control piston 31 is guided in a bore 30 of the jacket 28.
  • the control piston 31 forming the blocking part 27, preferably a common component, is pressed together with the latter by a closing spring 17, which generates a prestressing force 32, on the valve seat 18.
  • the control piston 31 or the blocking part 27 can be moved via an actuating button 15 in the direction of a bearing surface 33 for the closing spring 17 in the valve carrier 16.
  • Both the sleeve 22 and the locking part 27 or the control piston 31 and the bore 30 are arranged concentrically to a longitudinal axis 34 of the valve device 5.
  • the valve carrier 16 is equipped with a hose holder 35 for fastening the riser pipe 6.
  • the comparison shows that if only a weak spray jet 20 is used to discharge the active substance 9, the spraying time becomes longer and the residual pressure can drop to up to 0.5 bar compared to 3 bar when the active substance 9 is discharged with a strong spray jet 21.
  • a connection is made between the riser pipe 6 and the nozzle 13 via passages 37 which are arranged in the blocking plate 14.
  • the locking plate 14 is exerted by the effect of the closing spring 17 in the direction of the valve seat 18 Biasing force 32 pressed against the valve seat 18.
  • the fact that the passages 37 are in the area in which the blocking plate 14 rests on the valve seat 18 means that in this state - which is shown in full lines in FIG. 6 - the active substance 9 passes from the riser pipe 6 to the nozzle 13 prevented.
  • the active substance 9 can pass through passages 37 into a tube which is fixedly connected to the actuating button 15 and which is guided in the valve seat 18 in the longitudinal direction, and pass in the direction of the nozzle 13.
  • a metering piston 38 is arranged on the side of the blocking plate 14 facing away from the valve seat 18 and is designed with a cone tapering in the direction of the hose holder 35.
  • a metering surface 39 is assigned to this metering piston 38, the amount of active substance 9 discharged decreasing as the movement of the locking plate 14 increases in the direction of the hose holder 35 for the riser pipe 6. Openings 36 are arranged in the metering surface 39, which open directly into the interior 8 of the pressure vessel 2, in which only the propellant gas 12 is arranged. It is thereby achieved that at the same time as the active substance 9, which may be mixed with the solvent 10, emerges, an amount of propellant gas 12 which can be preset by the cross-sectional area of the opening 36 can be mixed in. The distribution or the discharge rate of the active ingredient 9 can thus be additionally influenced.
  • the amount of additional propellant gas 12 added can be determined in a simple manner by the cross-sectional area, that is to say essentially by the diameter of the opening 36. It is advantageous here if the diameter of the opening 36 is between 0.05 to 0.3 mm, preferably between 0.08 and 0.15 mm. Such a resulting cross-sectional area of the opening 36 allows a good mixture and a correspondingly fine distribution of the active ingredient 9 in the currently known and used valve devices 5 and the diameters used for the individual lines. Of course it is possible instead of an egg - ner single opening 36 with the cross-sectional area resulting from the diameter to provide a plurality of bores or openings, the total cross-sectional area of which corresponds to the cross-sectional area at the given diameter.
  • the arrangement of the openings 36 in the area of the metering surface 39 ensures that when the actuating button 15 is pressed in by an extent to which the metering piston 38 lies tightly against the metering surface 39 and accordingly no more active ingredient 9 in the direction of the nozzle 13 can pass through, at the same time the supply or passage of propellant gas 12 through the opening or openings 36 is prevented. This prevents, if the actuation button 15 is pressed in too deeply, possibly only the supply of active ingredient 9 is prevented and, under certain circumstances, the entire propellant gas 12 is blown off. In such a case, then only the active ingredient 9 that can no longer be dispensed would remain in the pressure vessel 2.
  • the amount of active substance 9 mixed with the propellant gas 12 also changes in accordance with the lifting height by which the actuating button 15 is adjusted more or less in the direction of the pressure vessel 2.
  • the quantity of propellant gas 12 which is fed to the nozzle 13 in the actuating button 15 through the opening 36 in the valve carrier 16 is thus independent of the preset discharge quantity of the active substance 9.
  • FIG. 7 shows a pressure atomizer can 1, as described for example with reference to FIG. 1.
  • the active ingredient 9, optionally mixed with the solvent 10, and the propellant gas 12 are introduced in such a way that, before the valve device 5 is introduced into the opening 4 of the pressure vessel 2, the active ingredient 9 mixed with the solvent 10 is filled in becomes.
  • the opening is then closed gas-tight with a cover 40 in which the valve support 16 is installed. In this condition - lo -
  • the pressure vessel 2 is brought into the area of a filling device 41.
  • the pressure vessel 2 is placed on a base plate 42 which is resiliently mounted via spring elements 43. Furthermore, the filling device 41 is assigned a vibration drive 44, for example an electrical oscillating magnet 45.
  • the filling device 41 has a filling head 46 which can be pressed along guides 47 by means of cylinder piston drives 48 which can be actuated by pressure medium, against the end face of the pressure container 2 which is closed by the cover 40. Furthermore, the filling head 46 has a control pin 49 which, when the filling head 46 is placed on the pressure vessel 2, penetrates into the interior of the valve device 5 and lifts the schematically shown locking plate 14 against the resistance of the closing spring 17 from the valve seat 18. This creates a direct line connection between the filling head 46 and the riser pipe 6 in the interior of the pressure vessel 2.
  • a check valve and a control valve 50, 51 are opened by the resistance which the blocking plate 14 opposes to the control pin 49, as shown in FIG. 7 in full lines is shown, so that the propellant gas 12 can be blown into the interior of the pressure vessel 2 via a compressor 54 or from a pressure accumulator 55 via an optionally flexible supply line 52 and a pressure reducing valve 53.
  • a control valve 56 can also be arranged between the pressure reducing valve 53 and the pressure vessel 2, with which, for example, a sinusoidal control of the filling quantity during the filling process for the propellant gas 12 can also take place.
  • This sinusoidal quantity control of the propellant gas 12 to be introduced can take place in that the valve wing of the rotary valve rotates at different rotational speeds in accordance with the arrow shown, as a result of which the filling quantity can increase or decrease, for example, in accordance with an exponential function at the beginning and at the end of the filling process.
  • the vibration drive 44 is activated in the area of the filling head 46 and moves the filling head 46 or the pressure container 2 in Vibrations. This results in a vortex and a kinetic energy is applied to the liquid particles of the active substance 9 and possibly the solvent 10.
  • the application of the vibration energy or the kinetic energy to the liquid particles of the active substance 9 and the Solvent 10 can now in many different ways
  • the filling head it is possible for the filling head to be displaced in oscillating movements directed perpendicular to the longitudinal axis of the pressure vessel 2 and indicated by double arrows 57, the pressure vessel 2 being carried along by elastic supports 58 in a sealing plate 59 of the filling head 46.
  • the pressure vessel 2 it is also possible for the pressure vessel 2 to be subjected to vibratory movements in a direction running parallel to the longitudinal axis of the pressure vessel 2, as indicated by arrows 60.
  • the spring elements 43 have an oscillation characteristic oriented in the direction perpendicular to the base plate 42.
  • the spring elements 43 for example shown as leaf springs, can then also consist of helical compression springs or elastic spring elements made of plastic and / or rubber, which enable the vibrations to be transmitted from the vibration drive 44 to the propellant gas 12.
  • the base plate 42 rigidly.
  • the filling head 46 is moved, for example in the vertical direction according to the arrows 60, relative to the pressure vessel 2 by the vibration movement of the vibration drive 44, so that the propellant gas 12 is introduced by the constant closing and opening of the non-return and control valve 50.51 in pulse form.
  • This has the effect that the active ingredient 9 or the solvent 10 is whirled through well during the injection of the propellant gas 12 and a kinetic energy is applied to it, which enables a higher adhesive force between liquid particles and propellant gas 12.
  • this pulse-shaped introduction of the propellant gas 12 can also be achieved by the fact that a vibration movement can take place due to a pulsed, counter-acting action on the cylinder piston drives 48.
  • a vibration movement can take place due to a pulsed, counter-acting action on the cylinder piston drives 48.
  • they are operated via a pressure fluid, for example hydraulic oil.
  • a corresponding control valve can then be used to introduce pressure pulses into the cylinder piston drives 48. those which lead to a swinging of the filling head 46 in relation to the pressure vessel 2 and which cause the propellant gas 12 to flow in impulse-wise via the check and control valve 50, 51.
  • the pressure vessel 2 in vibration via the base plate 42.
  • the spring elements 43 shown in FIG. 7, for example leaf springs are set into vibrations according to the double arrows 57 and the arrows 60 via a vibration drive 61, for example an electrical oscillating magnet.
  • the kinetic energy can be transferred from the pressure vessel 2 directly to the active ingredient 9 or the solvent 10 and this can be set into an intensive vibration.
  • This seemingly simple measure to supply the active substance 9 with kinetic energy means that the filling time when using propellant gases obtained from the air, such as nitrogen, carbon dioxide or other noble gases, is no longer or even shorter than the filling time. duration is the pressure vessel 2 with the halogenated hydrocarbons, and filling times of about 1 second can be achieved for a pressure vessel 2.
  • FIG 8 shows a further embodiment for a pressure atomizer can 1.
  • This differs from the previously described pressure atomizer cans 1 only in that between the active substance 9 and the propellant gas 12 there is provided a sliding piston 62 arranged in the interior 8 of the pressure container 2, which slide the propellant gas 12 from the active substance 9 or the solvent 10 separates.
  • This sliding piston 62 is guided on a guide column, for example formed by the riser pipe 6, in the direction of the longitudinal axis 34 of the pressure vessel 2.
  • a check valve 63 is arranged between the riser pipe 6 and the valve device 5, which prevents the propellant gas 12 from flowing out of a cylinder chamber 64 into the riser pipe 6.
  • This check valve 63 is arranged between the sliding piston 62 and the cover 40 of the pressure vessel 2. This makes it possible to introduce the propellant gas 12 via the valve device 5 after the active substance 9 has been introduced.
  • the arrangement of the sliding piston 62 prevents mixing of the propellant gas 12 with the active ingredient 9 or the solvent 10.
  • active ingredients 9 or solvents 10 can also be used which do not allow direct mixing with the propellant gas 12 over a longer storage period. It must also be accepted that in certain cases a certain amount of active ingredient 9 or solvent 10 in
  • Pressure vessel 2 remains.
  • the pressure container 2 or the propellant gas 12 may not be subjected to kinetic energy during the filling of the propellant gas 12.
  • FIG. 9 shows a filling device for the pressure atomizing can 1 according to FIG. 1.
  • the active ingredient 9, optionally mixed with the solvent 10, and the propellant gas 12 are introduced in such a way that, before the valve device 5 is introduced into the opening 4 of the pressure vessel 2, the active ingredient 9, if appropriate mixed with the solvent 10, is introduced. After that the opening 4 is closed gas-tight with a cover 122 in which the valve carrier 16 is installed. In this state, the pressure vessel 2 is brought into the area of a filling device 123.
  • the pressure vessel 2 is placed on a base plate 124 which is resiliently supported by spring elements 125. Furthermore, the filling device 123 is assigned a vibration drive 126, for example an electrical oscillating magnet.
  • the filling device 123 has a filling head 127 which can be pressed along guides 128 by means of cylinder piston drives 129 which can be actuated by pressure medium against the end face of the pressure vessel 2 which is closed by the cover 122. Furthermore, the filling head 127 has a control pin 130 which, when the filling head 127 is placed on the pressure vessel 2, penetrates into the interior of the valve device 5 and lifts the schematically drawn blocking plate 14 against the resistance of the closing spring 17 from the valve seat 18. This creates a direct line connection between the filling head 127 and the riser pipe 6 in the interior of the pressure vessel 2.
  • a check valve and a control valve 131, 132 are opened by the resistance which the blocking plate 14 opposes to the control pin 130, as is shown in full lines in FIG , so that the propellant gas 12 can be blown into the interior of the pressure vessel 2 via a compressor 135 or from a pressure accumulator 136 via an optionally flexible supply line 133 and a pressure reducing valve 134.
  • a control valve 137 can also be arranged between the pressure reducing valve 134 and the pressure vessel 2, with which valve e.g. a sinusoidal control of the filling quantity during the filling process for the propellant gas 12 can also take place.
  • This sinusoidal quantity control of the propellant gas 12 to be introduced can take place in that the valve wing of the rotary valve rotates at different rotational speeds in accordance with the arrow shown, as a result of which the filling quantity increases or decreases, for example, in accordance with an exponential function at the beginning and at the end of the filling process men can.
  • the vibration drive 126 Simultaneously with the introduction of the propellant gas 12 into the interior of the pressure container 2 and / or following it, the vibration drive 126, which can also be arranged in the area of the filling head 127, is activated and sets this or the pressure container 2 in vibration. This results in swirling and the application of kinetic energy to the liquid particles of the active ingredient 9 and, if appropriate, the solvent 10.
  • the application of the vibration energy or the kinetic energy to the liquid particles of the active ingredient 9 and the solvent 10, respectively can be done in many different ways. It is also possible, for example, for the filling head to be set into oscillating movements which are directed perpendicular to the longitudinal axis of the pressure container 2 and are indicated by double arrows 138, the pressure container 2 being carried along by elastic supports 139 in a sealing plate 140 of the filling head 127.
  • the pressure vessel 2 it is also possible for the pressure vessel 2 to be subjected to vibrations in the direction running parallel to the longitudinal axis of the pressure vessel 2, as indicated by double arrows 141.
  • the spring elements 125 have an oscillation characteristic aligned in the direction perpendicular to the base plate 124.
  • the spring elements 125 for example shown as leaf springs, can then consist of helical compression springs or elastic spring elements made of plastic and / or rubber, which enable the vibrations to be transmitted from the vibration drive 126 to the propellant gas 12.
  • This high surface area favors the uptake of the gas into the active ingredient or the mixture, as a result of which a high proportion of the propellant gas can be stored in the active ingredient or mixture.
  • the chemical reaction is considerably accelerated, as a result of which the active substance or mixture with propellant gas is completely saturated without prior enrichment of the active substance or mixture is achievable.
  • a volume of the propellant gas in the compressed gas pack is greater than the gas volume which, at the respective filling pressure, fills that volume of the interior space 8 which is not filled by the active substance 9 or mixture is.
  • This effect arises from the fact that a part of the gas oversaturates the active ingredient 9 or the mixture and gas molecules therefore independently of a possible chemical bond in the active ingredient 9 or mixture in a monomolecular or less monomolecular layer of liquid droplets by adhesive forces are captured.
  • the application of "mechanical" energy in the form of kinetic energy to the liquid particles increases the surface energy and thus the surface energy density and the surface tension.
  • the kinetic energy supply has to take place during the filling process in such a way that the fountain formation becomes maximal. This completes the filling process, ie the two-phase mixture is stabilized for a long time. (Storage time of several years without changing the spray pattern)
  • This apparently simple measure of adding kinetic energy to the active ingredient 9 ensures that the filling time when using propellant gases obtained from the air, such as nitrogen, carbon dioxide or other noble gases, is no longer or even shorter than the filling time duration is the pressure vessel 2 with the halogenated hydrocarbons, and filling times of about 1 second, preferably 0.8 seconds, can be achieved for a pressure vessel 2.
  • propellant gases such as nitrogen, carbon dioxide or other noble gases
  • the vapor pressure of the liquid is advantageously discharged through the gaseous propellant and distribution of the active ingredient 9 favors.
  • FIGS. 10 and 11 Various emptying diagrams 142 and 143 are shown in FIGS. 10 and 11. The degree of emptying is shown in percent on the abscissa of the emptying diagrams 142 and 143 and the overpressure in the interior of the pressure vessel 2 in bar on the ordinate.
  • Propellant gas nitrogen and water was used as the active ingredient.
  • the diagram line 146 shown as a full line shows the conditions for air as a propellant gas and a deodorant as an active substance
  • the diagram line 147 drawn in broken lines shows the conditions for nitrogen as a propellant gas and a deodorant as an active substance 9.
  • these emptying tion diagrams 142 and 143 that up to a degree of emptying of approximately 99% there is approximately an overpressure of 2 bar in the interior of the pressure vessel 2. This means that, for example, with a filling weight of approx. 50 grams for discharging approx. 0.4 to 0.5 grams of the active ingredient, there is still approximately 2 bar excess pressure in the interior of the pressure container 2. After the overpressure in the interior of the pressure vessel 2 has dropped to 0, a residual amount of active ingredient of approximately 0.05 grams remains. This means that practically the compressed gas pack has been completely emptied.
  • an embodiment variant of the pressure vessel 2 shows how this additional energy can be added to the active substance 9, which may be mixed with a solvent 10 or introduced into the propellant gas 12.
  • a vibrator 149 can be arranged on the bottom 3 of the pressure vessel 2 as the energy source 148.
  • a power supply 150 and a control device 151 can be assigned to this.
  • the control device 151 can be provided with a button or switch 152 attached to the outside thereof.
  • a design of the pressure container 2 has the advantage that the additional energy for discharging the active substance 9 can always be reintroduced even while the pressure container 2 is being used, and thereby the positive effect of this additional energy introduced for discharging and spraying the active substance 9 more finely to be able to use it fully.
  • This supply of thermal energy in the pressure vessel 2 or also in its active ingredient 9 and propellant gas 12 can take place via radiant heat or, as also indicated, by a heating element 154 arranged in the interior 8 in the active ingredient 9, for example a heating element, by heat conduction.
  • a heating element 154 arranged in the interior 8 in the active ingredient 9, for example a heating element, by heat conduction.
  • the vibrator 149 or another electrical, inductive or electrochemical energy source to be used in order to supply the active substance 9 and the propellant gas 12 with this additional energy for complete discharge with good spray characteristics.
  • the pressure vessel 2 is provided with an additional fill opening 155 with a filler neck 156 in which a check valve 157 is arranged.
  • FIGS. 13 to 15 also show a valve device 5 for use with a filled pressure vessel 2 according to the invention.
  • This valve device 5 is arranged, for example, in a cover 122, which closes the pressure container 2.
  • a valve seat 158 has a circumferential flange 159 at its end, which, with the interposition of a sealing washer 160, is pressed firmly against a contact surface 162 by a groove 161 pressed into the cover 122.
  • a valve tappet 164 is guided in a longitudinal bore 163 and is actuated by means of a pressure the 165 is pressed against the sealing washer 160.
  • valve lifter 164 bears against the sealing disk 160, as indicated by dashed lines, and propellant gas 12 or active substance 9 escapes from the interior 8 of the pressure container 2 to the nozzle 13 is prevented.
  • the valve tappet 164 is pushed inwards against the action of the compression spring 165, and it can now have a larger diameter than the longitudinal bore 163 Recess 167 and longitudinal slots 168 arranged in the longitudinal bore 163 via openings 169 of the active ingredient 9 mixed with the propellant gas 12 enter a channel 170 of the actuating button 15 leading to the nozzle 13. If the valve tappet 164 is now moved further against the interior of the pressure vessel 2, a larger amount of active ingredient 9 and propellant gas can be used
  • the recess 167 is additionally connected to the interior 8 of the pressure container 2 via an opening 172.
  • a certain amount of propellant gas 12 is also discharged, which causes the active substance 9 to be evenly discharged.
  • the amount of the propellant gas 12 which is released at any time with the active ingredient 9 is preset by the cross-sectional area of the opening 172 or a plurality of openings 172.
  • the size of the diameter of the opening or openings 172 between 0.05 and 3 mm, the rate of discharge of the liquid or of the active substance, the spray pattern and the amount of emptying can be controlled. The smaller the diameter, the greater the spray rate per unit of time, the lower the remaining in the can
  • the amount of active ingredient and the "wet" becomes the spray pattern.
  • the small diameter is particularly advantageous, in particular less than 0.1 mm, the opening 172 for the remaining gas pressure in the spray can just before 100% emptying.
  • a deodorant / air spray can smaller than at an outlet pressure of 8 bar and with a small diameter of the opening 172, a residual pressure of 2.5 to 3 bar remains in the interior after 99% emptying.
  • the distribution or discharge rate of the active substance 9 can also be influenced by the amount of the additional gas gas 12 flowing out.
  • the amount of propellant gas 12 additionally admixed can be determined in a simple manner by the cross-sectional area, that is to say essentially by the diameter of the opening 172. It is advantageous here if the diameter of the opening 172 is between 0.05 to 0.3 mm, preferably between 0.08 and 0.15. Such a resulting cross-sectional area of the opening 172 allows a good mixture and a correspondingly fine distribution of the active ingredient 9 in the currently known and used valve devices 5 and the diameters of the individual lines used here. Of course, it is possible instead of the single opening 172, with the cross-sectional area resulting from the diameter, to provide a plurality of bores or openings, the total cross-sectional area of which corresponds to the cross-sectional area for the given diameter.
  • a method for filling the pressure containers 2 described above has also proven to be particularly advantageous, in which, for example, the active ingredient 9, if appropriate mixed with a solvent 10, is introduced into the pressure container, as shown in FIG the valve device 5 is closed.
  • the propellant gas for example nitrogen, CO 2 or compressed air or any other inert gas, is then introduced at a higher filling pressure than the operating pressure, which should be, for example, 8 bar.
  • This pressure increase is, for example, 1 bar for nitrogen or other inert gases, 4 bar for CO 2 and 2 bar for compressed air.
  • the pressure vessel 2 thus filled with higher pressure is now removed from the filling device 127. Thereafter, energy, in particular kinetic energy, is supplied to the pressure container from outside by vibration, so that the structure of the propellant gas 12 and the active ingredient 9, which may be mixed with solvent 10, is compressed. This supply of energy in particular kinetic energy is carried out until the desired delivery pressure of, for example, 8 bar has been reached in the interior of the pressure vessel 2. As a result of the energy additionally stored in the propellant gas 12 or in the active ingredient 9, the advantages and advantageous effects already described can be achieved.
  • the given pressure values are only examples and it is also possible to work with higher or lower pressures according to the different regulations in the individual countries. It is only essential that the filling pressure is above the normal consumption pressure and that the filling pressure is then reduced to the consumption pressure by supplying energy or structural compression.
  • 16 shows an emptying diagram 173, in which the relationship between the internal pressure in the interior of the compressed gas pack, which is plotted in bar on the abscissa, and the spray rate, which is plotted on the ordinate in g / sec, is shown.
  • the spray rate is determined by the design of the valve device 5 in connection with the design of the opening 172.
  • the spray rate can be set to 2 g / sec or 1 g / sec, for example, when the compressed gas pack is full.
  • a diagram line 174 shows the spraying quantity over the constantly decreasing internal pressure in the pressurized gas pack starting from a spraying rate of 2 g / sec, while the diagram line 175 shows the course of the spraying rate starting from a spraying rate of 1 g / sec each at a maximum Filling pressure of 8 bar shows.
  • the invention is based on the principle of increasing the "total energy” (internal energy or enthalpy) of the filling material already in the spray can.
  • the energy introduced must essentially be retained in the spray can over longer periods of time.
  • the invention is introduced into kinetic energy in the form of defined vibration vibrations.
  • the previously compact liquid is divided into a droplet-like or mist-like "floating state" inside the can.
  • the energy increase of the liquid increases the surface energy, the surface energy density and thus the surface tension.
  • the increased surface area reduces the tendency for the individual liquid particles to reunite.
  • the adhesive forces between the liquid particles and gaseous propellants become more effective due to the enlarged surface, the layered, monomolecular (multimolecular) concentration of the propellant gas increases on the surface of the liquid particles. As a result, the propellant gas is "dissolved" more quickly.
  • the thermal state equation for ideal gases is: 33 - PT AT91 / 00045
  • p x V is assigned to the work or energy of the gas in question.
  • the evaporation work of the liquid is: R x T - px V. It is lower by the work px V of the inert propellant gas pressure than in the normal case where the evaporation work R x T is.
  • R gas constant
  • T temperature in Kelvin
  • p inert gas pressure of the propellant
  • V ' volume of the liquid.
  • An increase in the vapor pressure of the filling liquid in the spray can and ultimately at the moment of spraying is achieved by pressurizing the filling liquid with a gas which is as inert as possible.
  • the molecular system organization in liquid water is extremely diverse.
  • the dipole-like water can act as a strong electron donor through its oxygen atom and as a strong electron acceptor through its hydrogen atoms.
  • This donor-acceptor interaction between the individual water molecules and thus also the interaction with other foreign molecules, e.g. to the propellant gas molecules present in the gaseous phase requires characteristic and extraordinarily variable attractive or holding forces.
  • the bond lengths between the individual atoms of a molecule are determined by the number of individual molecules forming a conglomerate. It was thus possible to quantum mechanically calculate that the partial charges in "bound" water molecule, ie three molecules form one unit, for example , are more pronounced than in the case of an "unbound" water molecule, ie a single water molecule.
  • the spring constant D is to be interpreted as the holding force (adhesive force, hydrogen bond, intermolecular binding force, etc.) between the individual molecules.
  • the effectiveness of the oscillation oscillation according to the invention is not only a question of the energy quantity, but also become a dominant issue of vibration frequency.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Druckgaspackung, insbesondere eine Druckzerstäuberdose (1). Eine Öffnung (4) eines Druckbehälters (2) ist durch eine Ventilvorrichtung (5) verschlossen. Im Druckbehälter (2) erstreckt sich von der Ventilvorrichtung (5) bis in den Bereich eines Bodens des Druckbehälters (2) ein Steigrohr (6). Ein Teil eines Innenraumes (8) des Druckbehälters (2) ist mit einem Wirkstoff (9) und gegebenenfalls mit einem Lösemittel (10) und der Rest mit einem Treibgas (12) gefüllt. Im Innenraum (8) des Druckbehälters (2) kommen auf einen Gewichtsteil Treibgas (12) zumindest vier Gewichtsteile des gegebenenfalls mit einem Lösemittel (10) vermischten Wirkstoffes (9). Das Gemisch ist mit einer vom umweltfreundlichen Treibgas (12) unabhängigen, insbesondere kinetischen Energie angereichert.

Description

Druckgaspackung, insbesondere Druckzerstäuberdose
Die Erfindung betrifft eine Druckgaspackung, wie sie im Oberbegriff des Pa¬ tentanspruches 1 beschrieben ist. Weiters betrifft diese Erfindung ein Verfah¬ ren und eine Fülleinrichtung zum Befüllen von Druckgaspackungen, wie sie im Oberbegriff der Patentansprüche 30 und 49 beschrieben sind.
Bekannte Druckgaspackungen bestehen aus einer sogenannten Spraydose, de¬ ren Öffnung mit einer Ventilvorrichtung verschlossen ist. In dieser Spraydose ist ein Treibmittel und ein gegebenenfalls mit einem Lösemittel vermischter Wirkstoff angeordnet. Als Treibmittel wird in den meisten Fällen ein unter Druck oder ein unter seinem Siedepunkt abgekühltes, verflüssigtes Gas einge¬ setzt. Dafür werden vor allem die nunmehr als umweltschädigend erkannten halogenierten Kohlenwasserstoffe (fluor-, chlor- und/oder bromhaltige Koh¬ lenwasserstoffe) verwendet. Durch die Zerstörung der Ozonschicht in der Stratosphäre tritt eine Destabilisierung des vertikalen Temperaturgefälles der Atmosphäre ein, welches wesentlich zum Treibhauseffekt der Erde beiträgt. Vor allem absorbieren die halogenierten Kohlenwasserstoffe gerade diejenige Infrarotstrahlung und wandeln sie in Wärme um, für welche die Atmosphäre ansonsten nahezu transparent ist.
Durch das Verbot der halogenierten Kohlenwasserstoffe werden derzeit bei Druckgaspackungen auch sogenannte teilhalogenierte Kohlenwasserstoffe verwendet. Diese teilhalo genierten Kohlenwasserstoffe sind teurer als die be¬ reits verbotenen halogenierten Kohlenwasserstoffe und die Ozonbelastung so¬ wie ein unbekanntes Umweltrisiko bleiben erhalten. Demzufolge ist ein Er¬ satz der halogenierten Kohlenwasserstoffe durch die teilhalogenierten Koh¬ lenwasserstoffe nicht möglich. Werden anstelle der halogenierten Kohlenwasserstoffe andere Kohlenwasser¬ stoffe wie Propan, Butan oder Isobutan oder andere organische Verbindun¬ gen, wie beispielsweise Dimethyläther, als Treibmittel eingesetzt, so entste¬ hen in nachteiliger Weise, besonders im Gemisch mit Luft, hochexplosive 5 Verbindungen, und diese gelten ebenso als Schadstoffe. Darüber hinaus wird beispielsweise der Haarspray auch wäßriger.
Bei einer anderen bekannten Druckgaspackung ist der, gegebenenfalls mit ei¬ nem Lösemittel versetzte Wirkstoff in einem eigenen, elastisch verformbaren
, Q Kunststoffbehälter angeordnet, welcher im Innenraum des Druckbehälters be¬ festigt ist. Der Rest des Innenraumes des Druckbehälters wird mit Preßluft unter einem Druck von 8 bar gefüllt. Somit befindet sich die Preßluft zwi¬ schen der Wand des Druckbehälters und dem Kunststoffbehälter und übt auf letzteren einen entsprechenden Druck aus. Dabei kommt jedoch die Preßluft
, c mit dem flüssigen Füllgut nicht in Berührung. Der Druckbehälter wird von unten durch ein Ventil mit Preßluft gefüllt. Wird ein Wirkstoff benötigt, so wird die Ventilvorrichtung geöffnet, und durch den auf den elastisch verform¬ baren Kunststoffbehälter durch die Preßluft ausgeübten Druck wird der Wirk¬ stoff alleine ohne das Treibgas ausgetragen. Nachteilig ist, daß das Einbrin¬
20 gen eines eigenen Kunststoffbehälters und das gesonderte Einbringen der Preßluft über einen weiteren externen Eingang nur schwer möglich ist.
Bei einer weiteren bekannten Druckgaspackung ist im Inneren des Druckbe¬ hälters ein eigener Druckgasbeälter vorgesehen, welcher gleichzeitig mit der Betätigung der Ventilvorrichtung zum Entnehmen des Wirkstoffes das Druck¬ 5 gas aus dem Druckbehälter in den mit Füllgut gefüllten Irinenraum des Druck¬ behälters einströmen läßt. Nachteilig ist, daß bei dieser Druckgaspackung zwei Druckbehälter benötigt werden, wodurch das Gewicht, die Herstell¬ kosten und schlußendlich die Transportkosten erheblich höher sind.
0 Schließlich hat man auch versucht, die Entnahme des Wirkstoffes und dessen Verteilung durch einen Sprühvorgang, durch Sprühdosen mit aufgesetzter Handpumpe, vorzunehmen. Abgesehen davon, daß diese Handpumpen von vielen Verbrauchern nicht akzeptiert werden und bei Berufen, die einen stän¬ digen Einsatz derartiger Sprühdosen verlangen, wie beispielsweise bei Friseu- 5 ren, zu Berufserkrankungen wie Schleimbeutel- und Sehnenscheidenentzündun¬ gen führen. Dazu kommt, daß mit diesen auf die Sprühdosen aufgesetzten Handpumpen ein Einsatz in verschiedenen Einsatzgebieten nicht möglich ist, da, wie beispielsweise bei der Lackierung, der Sprühvorgang zu unregelmä¬ ßig ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckgas¬ packung zu schaffen, die mit umweltfreundlichen Treibgasen gefüllt werden kann und ein ökonomisches Austragen des in dieser gelagerten Wirkstoffes ermöglicht. Darüber hinaus soll auch ein Verfahren zum raschen Befüllen der Druckbehälter mit Wirkstoff und Treibgas für eine lange Lagerdauer, sowie eine Fülleinrichtung zum raschen Befüllen der Druckbehälter geschaffen wer¬ den.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichenteil des Patentan¬ spruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhaft ist bei dieser Lösung, daß nunmehr alle, vor allem umweltfreundliche Gase als Treibmittel für Spraydosen verwendet werden können. So ist es in vorteilhafter Weise nun¬ mehr möglich, aus der Luft gewonnene Treibgase, wie beispielsweise Pre߬ luft, Stickstoff, Edelgase oder CO2, zu verwenden. Damit ist ein ständiger Zyklus zwischen dem Treibgas und der Atmosphäre möglich. Die aus der Luft gewonnenen Stoffe, wie z.B. Stickstoff, werden in die Dosen eingefüllt und mit dem Austragen des Wirkstoffes wieder der Atmosphäre bzw. der Luft zugeführt. Durch die Anreicherung des Gemisches mit insbesondere kineti¬ scher Energie steht zum Versprühen des Gemisches eine höhere Energie zur Verfügung als die durch das unter Druck eingebrachte Treibgas. Ein weiterer überraschender Vorteil dieser Lösung liegt aber auch darin, daß durch den während der Entnahme des Wirkstoffes aus dem Innenraum des Druckbehäl¬ ters entstehenden höheren Dampfdruck ein ähnlicher Effekt wie bei den in flüssiger Form in den Innenraum der Druckoehälter eingebrachten Treibmit¬ tel erzielt wird, und daß dadurch über eine längere Entnahmedauer ein höhe¬ rer Druck des Treibgases im Innenraum der Druckgaspackung erhalten bleibt, da die feine Versprühung durch den sich vermindernden Dampfdruck unter¬ stützt wird und daher nahezu der gesamte Wirkstoff einwandfrei ausgebracht bzw. versprüht werden kann. Damit kann in überraschender Weise der bei den bisher bekannten Spraydosen durch das schlagartige Verdampfen der un¬ ter Druck verflüssigten Treibmittel beim Austritt in die Atmosphäre entstan¬ dene Effekt auch mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielt werden.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 beschrie¬ ben, wodurch das Gesamtgewicht einer erfindungsgemäßen Druckgaspackung gering gehalten und eine ausreichende Menge an Treibgas zum Ausbringen des gesamten, gegebenenfalls mit dem Lösemittel verbundenen Wirkstoff, si¬ chergestellt ist.
Eine andere Ausgestaltung nach Patentanspruch 3 hat den Vorteil, daß das Volumen der Druckgaspackung so gering wie möglich gehalten werden kann.
Eine weitere Ausführungsform ist im Patentanspruch 4 beschrieben, wo¬ durch, aufgrund der Dampfdruckveränderungen des Gases beim Austreten des Wirkstoffes aus der Düse, eine verbesserte Sprühwirkung entsteht.
Bei der Ausfuhrungsvariante gemäß Patentanspruch 5 wird erreicht, daß die Füllzeit der Druckgaspackung auch bei jenen Gasen, die zu einem gewissen Anteil vom Wirkstoff- bzw. Lösemittel absorbiert werden, gering gehalten werden kann.
Durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 6 wird erreicht, daß auch nach dem Ausblasen der gesamten Wirkstoff- und Lösemittelmenge noch ein aus¬ reichender Restdruck vorhanden ist, der sicherstellt, daß auch die letzten An¬ teile des Wirkstoffes noch einwandfrei ausgeblasen werden können.
Bei der Ausführungsvariante nach Patentanspruch 7 wird erreicht, daß bei derartigem Drücken derzeit im Handel standardmäßig angeordnete Druckga¬ spackungen verwendet werden können.
Eine Ausführungsvariante nach Patentanspruch 8 ermöglicht eine gute Zer- stäubung des durch die Düse ausgebrachten Wirkstoffes durch die Zufuhr ei¬ ner unabhängig von der ausgetragenen Werkstoffmenge gleichbleibenden Menge an Druckluft in den Sprühstrahl.
Eine andere Weiterbildung ist im Patentanspruch 9 beschrieben. Diese Ausbil- düng hat den Vorteil, daß gleichzeitig mit dem Verschließen und Öffnen des Ventils, je nach dem Betätigungshub, die auszutragende Menge an Wirkstoff¬ bzw. Lösemittel geregelt werden kann und ein dichter Verschluß des Ventils erreicht ist, der einen Abbau des Druckes des Druckgases im Inneren der Druckgaspackung zuverlässig verhindert.
Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 10, die eine fein¬ fühlige Regelung des Volumens außerhalb des zur Abdichtung benötigten Ventilsitzes ermöglicht.
Durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 11 wird, unabhängig vom In¬ nendruck im Behälter, ein zuverlässiges Schließen der Druckgaspackung durch die Ventilvorrichtung beim Wegfallen einer von außen einwirkenden Öffnungskraft erzielt.
Bei der Ausgestaltung nach Patentanspruch 12 ist vorteilhaft, daß die einzelnen Teile der Ventilvorrichtung untereinander nicht verkleben können und somit eine hohe Betriebssicherheit bzw. Bedienerfreundlichkeit erzielt wird.
Es ist aber auch eine Weiterbildung nach Patentanspruch 13 möglich, wo¬ durch eine kostengünstige Produktion und Montage durch die geringe Anzahl an Einzelteilen erreicht werden kann.
Bei der Ausfuhrungsvariante nach Patentanspruch 14 kann der Ventilsitz gleichzeitig zur Führung des die Einströmkanäle aufweisenden Bauteiles ver¬ wendet werden, wodurch unregelmäßige Austragmengen durch Schrägstel¬ lung oder Veränderung der Ausströmbreite bei den Einströmkanälen verhin¬ dert werden.
Eine andere Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 15, wodurch unabhän¬ gig von der Dosiermenge des Wirkstoffes immer eine etwa gleiche Menge an Treibgas durch die Düse ausgetragen werden kan. und somit eine gleichmä¬ ßig feine Zerstäubung des Wirkstoffes möglich ist.
Eine andere Ausführungsform gemäß Patentanspruch 16 ermöglicht ein gutes Aufbauen eines Sprühstrahles nach der Düse durch den kurzen, vollen Wirk¬ stoff schub am Anfang einer Austragungsbewegung.
Eine andere bevorzugte Weiterbildung ist im Patentanspruch 17 beschrieben. Durch die höhere Oberflächenenergie des Gemisches wird eine bessere Ver¬ teilung und gleichmäßiges Austragen des Gemisches aus dem Druckbehälter erzielt. Ein weiterer überraschender Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß durch die zusätzlich eingebrachte, vom umweltfreundlichen Treibgas unab- hängige Energie während der Entnahme des Wirkstoffes aus dem Innenraum des Druckbehälters ein höherer Dampfdruck entsteht, wodurch ein ähnlicher Effekt wie bei den in flüssiger Form in den Innenraum der Druckbehälter ein- gebrachten Treibmittel erzielt wird, da die feine Versprühung durch den sich vermindernden Dampfdruck unterstützt wird. Damit kann in überraschender Weise der bei den bisher bekannten Spraydosen durch das schlagartige Ver¬ dampfen der unter Druck verflüssigten Treibmittel beim Austritt in die Atmo- 5 Sphäre entstandene Effekt auch mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielt werden.
Eine andere Ausführungsvariante beschreibt Patentanspruch 18. Dadurch ist es möglich, mehr Treibgas im Innenraum des Druckbehälters einzubringen, , « als dies beim jeweiligen Fülldruck aufgrund des nach Einbringen des Wirk¬ stoffes bzw. Gemisches verbleibenden restlichen Volumens des Innenraums des Druckbehälters möglich wäre.
Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 19, wodurch auch beim Austragen der Restmenge des Wirkstoffes bzw. Gemisches noch
15 ausreichend Treibgas zur Verfügung steht.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist im Patentanspruch 20 beschrie¬ ben, wodurch bis zum gänzlichen Ausbringen des Wirkstoffes eine ausrei¬ chende Menge an Treibgas vorhanden ist. Die zusätzliche unabhängige Ener- 0 gie kann immer dann aufgebracht werden, wenn sie benötigt wird, sodaß eine sichere Funktion der Druckgaspackung auch bei langer Lagerdauer erzielbar ist.
Eine weitere Ausfuhrungsform ist im Patentanspruch 21 beschrieben, wo- g durch die Erhöhung der Oberflächenenergie immer gezielt vor einer weiteren Benutzung der Druckgaspackung aufgebracht werden kann.
Bei der Ausführungsvariante gemäß Patentanspruch 22 wird erreicht, daß die Druckgaspackung mehrfach verwendet werden kann.
0 Von Vorteil ist aber auch eine weitere Ausführungsform nach Patentanspruch 23, wodurch eine innige Energieübertragung und damit eine geringe Verlust¬ leistung beim Einbringen der Energie in das Gemisch erzielbar ist.
Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 24, da dadurch bis 5 zum nahezu vollständigen Austragen des Wirkstoffes ein ausreichender Treib¬ gasdruck im Innenraum aufrecht erhalten werden kann. Eine andere Weiterbildung ist im Patentanspruch 25 beschrieben. Diese Aus¬ bildung hat den Vorteil, daß gleichzeitig mit dem Verschließen und Öffnen des Ventils, je nach dem Betätigungshub, die auszutragende Menge an Wirkstoff- bzw. Lösemittel geregelt werden kann und ein dichter Verschluß des Ventils erreicht ist, der einen Abbau des Druckes des Druckgases im In¬ neren der Druckgaspackung zuverlässig verhindert und eine feinfühlige Rege¬ lung des Volumens außerhalb des zur Abdichtung benötigten Ventilsitzes er¬ möglicht.
Bei der Ausgestaltung nach Patentanspruch 26 ist vorteilhaft, daß die einzelnen Teile der Ventilvorrichtung untereinander nicht verkleben können und somit eine hohe Betriebssicherheit bzw. Bedienerfreundlichkeit erzielt wird, die auch eine kostengünstige Produktion und Montage durch die gerin¬ ge Anzahl an Einzelteile ermöglicht.
Durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 27 wird, unabhängig vom In¬ nendruck im Behälter, ein zuverlässiges Schließen der Druckgaspackung durch die Ventilvorrichtung beim Wegfallen einer von außen einwirkenden Öffnungskraft erzielt.
Bei der Ausführungsvariante nach Patentanspruch 28 kann der Ventilsitz gleichzeitig zur Führung des die Einströmkanäle aufweisenden Bauteiles ver¬ wendet werden, wodurch unregelmäßige Austragmengen durch Schrägstel¬ lung oder Veränderung der Ausströmbreite bei den Einströmkanälen verhin¬ dert werden.
Vorteilhaft ist auch eine Ausführung nach Patentanspruch 29. Dadurch ist der Energieverlust beim Einführen der zusätzlichen Energie in das Gemisch ge¬ ring.
Die Erfindung umfaßt weiters auch ein Verfahren, wie es im Oberbegriff des Patentanspruches 30 beschrieben ist.
Dieses Verfahren ist durch die, im Kennzeichenteil des Patentanspruches 30, angegebenen Maßnahmen gekennzeichnet. Vorteilhaft ist, daß dadurch das Gesamtgewicht der Druckgaspackungen verringert und ohne halogenisierte Kohlenwasserstoffe für das Austreiben des Wirkstoffes das Auslangen gefun¬ den werden kann. - o -
Vorteilhaft sind aber auch die Maßnahmen gemäß Kennzeichenteil des Paten¬ tanspruches 31, da dadurch die Oberflächenenergie, die Oberflächendichte und die Oberflächenspannung steigen und die Adhäsionskräfte zwischen Flüs¬ sigkeitsteilchen und gasförmigem Treibmittel wirksamer werden. Dies bedeu¬ tet eine höhere Gaskonzentration an der Oberfläche der Flüssigkeitsteilchen, sodaß das gasförmige Treibmittel bzw. das Treibgas stärker und schneller ge¬ löst wird. Damit können die Füllzeiten für die erfindungsgemäßen Druckga¬ spackungen kurz gehalten werden.
Vorteilhaft sind aber auch die Maßnahmen gemäß Kennzeichenteil des Paten¬ tanspruches 32, da dadurch in einfacher Form die zusätzliche Energie in das Gemisch eingebracht werden kann und andererseits auch durch die Expansion des Treibgases, aufgrund der Temperaturerhöhung, ein besseres Ausragergeb¬ nis erzielt wird.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind im Patentanspruch 33 beschrieben. Durch die Zufuhr der kinetischen Energie kann der Innendruck im Druckbe¬ hälter in vorteilhafter Weise verringert werden, sodaß eine ausreichende Si¬ cherheit gegenüber dem maximal zulässigen Fülldruck während der Lagerung und Benutzung besteht, wobei jedoch die gespeicherte Energie im Inneren des Druckbehälters größer ist als bei normaler Füllung.
Vorteilhaft ist eine Variante nach Patentanspruch 34, da dadurch das Einlei¬ ten der kinetischen Energie durch entsprechende Steuerung des Treibgas¬ druckes bzw. der Treibgasgeschwindigkeit beim Eintreten in den Wirkstoff erzeugt werden kann.
Bei der Ausführungsvariante nach Patentanspruch 35 ist es dagegen möglich, die kinetische Energie über den Druckbehälter auf den Wirkstoff zu übertra¬ gen.
Schließlich ist auch ein Vorgehen nach Patentanspruch 36 vorteilhaft, da da¬ durch der Durchsatz an der Füllstation erhöht werden kann.
Eine weitere Möglichkeit ist im Patentanspruch 37 beschrieben, wodurch ge¬ gebenenfalls auch das Aufbringen der kinetischen Energie auf den Wirkstoff bereits vor dem Einfüllen des Wirkstoffes in den Druckbehälter erfolgen kann, sodaß der Wirkstoff mit Treibgas bereits gesättigt bzw. angereichert ist. Weiters ist auch eine Ausführung nach Patentanspruch 38 von Vorteil, da da¬ durch eine intensive Energieeinbringung erzielt wird.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung beschreibt Patentanspruch 39, wo¬ durch eine gute Durchmischung und dadurch eine intensive Gaseinbringung in das Gemisch erzielt wird.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante gemäß Patentanspruch 40 kann si¬ chergestellt werden, daß der Restdruck nach Ausbringen eines Großteiles des Wirkstoffes noch ausreicht um den gesamten Wirkstoff auszubringen und an¬ dererseits auch bei normalen Umgebungstemperaturen die Gefahr einer Drucküberschreitung im Druckbehälter sicher verhindert ist.
Bei den Maßnahmen nach Patentanspruch 41 ist es möglich, das Aufbringen der kinetischen Energie auf den Wirkstoff durch das Treibgas selbst zu bewir¬ ken, sodaß aufwendige zusätzliche Vorrichtungen zum Aufbringen der kine¬ tischen Energie eingespart werden können.
Vorteilhaft ist auch eine weitere Vorgangsweise nach Patentanspruch 42, da dadurch eine Überbeanspruchung des Druckbehälters beim Einfüllen des Wirkstoffes bzw. des Treibgases, insbesondere eine Überdehnung, verhindert werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten beschreiben die Patentansprüche 43,44,45, weil durch die zugeführte Energie der Füll Vorgang abgekürzt und eine gute Durchmischung erzielt wird. Dies führt in weiterer Folge zu einem kostensparenden und wirtschaftlichen Abfüllvorgang.
Von Vorteil ist aber auch die Ausführung nach Patentanspruch 46, da da¬ durch unmittelbar nach dem Einbringen des Treibgases der Innenraum dicht abgeschlossen werden kann.
Eine weitere Möglichkeit ist im Patentanspruch 47 beschrieben, weil dadurch der Vorratsbehälter als Zwischenspeicher dient und somit die Befüllpumpe keiner Dauerbelastung ausgesetzt ist.
Vorteilhaft ist eine Weiterbildung nach Patentanspruch 48, weil dadurch rasch eine gewünschte Druckänderung beim Abfüllen erreicht werden kann. Die Erfindung umfaßt weiters auch eine Fülleinrichtung, wie sie im Oberbe¬ griff des Patentanspruches 49 beschrieben ist.
Diese Fülleinrichtung ist durch die im Kennzeichenteil des Patenanspruches 49 angegebenen Merkmale gekennzeichnet. Vorteilhaft ist, daß damit in ein¬ facher Weise während des Einbringens des Wirkstoffes bzw. des Treibgases die notwendige kinetische Energie in einfacher Weise über den Druckbehäl¬ ter auf die Flüssigkeit bzw. den Wirkstoff aufgebracht werden kann.
Bei der Ausführungsvariante nach Patentanspruch 50 ist vorteilhaft, daß die notwendigen Frequenzen und die Energie einfach abgestimmt werden kön¬ nen.
Vorteilhaft ist bei der Weiterbildung nach Patentanspruch 51, daß nur über die Dauer der Treibgaszufuhr eine Vibrationsbewegung ausgeübt wird, sodaß eine zu lange Vibrationseinwirkung, die gegebenenfalls zu einer Trennung von Wirkstoff und Lösemittel führen könnte, verhindert ist.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen gezeig¬ ten Ausführungsbeispielen näher erläutert. c Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Druckgaspackung in Seitenan¬ sicht, geschnitten;
Fig. 2 eine andere Ausführungsvariante der Ventilvorrichtung für eine erfindungsgemäße Druckgas Verpackung in Seitenansicht, geschnit¬ ten;
Fig. 3 den Ventilsitz mit dem an diesen angeformten Einströmkanälen gemäß Fig. 2 in vereinfachter, schaubildlicher Darstellung;
Fig. 4 an Hand eines Diagrammes die Austragdauer für den Wirkstoff und den in der Druckgaspackung verbleibenden Restdruck nach dem Ausbringen des Wirkstoffes bei einem in Fig. 1 schematisch durch Punkte dargestellten starken Sprühstrahl;
Fig. 5 ein Diagramm gemäß Fig. 4, jedoch beim Ausbringen des Wirk¬ stoffes mit einem schwachen Sprühstrahl, wie dieser in Fig. 1 in strichlierten Linien dargestellt ist;
Fig. 6 eine andere Ausführungsvariante einer Ventilvorrichtung für eine erfindungsgemäß ausgebildete Druckgaspackung in Seitenansicht, geschnitten;
Fig. 7 eine erfindungsgemäß ausgebildete Füllvorrichtung für eine erfindungsgemäß ausgebildete Druckgaspackung in Seitenansicht, geschnitten und vereinfachter schematischer Darstellung;
Fig. 8 eine andere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Druck¬ gaspackung in Seitenansicht, geschnitten;
Fig. 9 eine Füllvorrichtung für eine erfindungsgemäß ausgebildete Druck¬ gaspackung in Seitenansicht, geschnitten und vereinfachter sche- matischer Darstellung;
Fig. 10 ein Entleerungsdiagramm mit der Austragmenge für den durch
Wasser gebildeten Wirkstoff und den in der Druckgaspackung ver¬ bleibenden Restdruck nach dem Ausbringen des Wirkstoffes;
Fig. 11 ein weiteres Entleerungsdiagramm gemäß Fig.10, jedoch beim Ausbringen eines Deodorants als Wirkstoff;
Fig. 12 eine andere Äusführungsvariante einer erfindungsgemäßen Druck¬ gaspackung in Seitenansicht, geschnitten und vereinfachter sche- matischer Darstellung;
Fig. 13 eine Ventilvorrichtung für eine erfindungsgemäße Druckgas¬ packung in Seitenansicht, geschnitten;
Fig. 14 die Ventilvorrichtung in Draufsicht, geschnitten gemäß den Linien XIV-XIV in Fig.13;
Fig. 15 die Ventilvorrichtung in Draufsicht, geschnitten gemäß den Linien XV-XV in Fig.13;
Fig. 16 ein Entleerungsdiagramm, in dem der Druckverlauf im Innenraum der Druckgaspackung im Verhältnis zur erzielten Aussprührate ge¬ zeigt ist. In Fig. 1 ist eine Druckgaspackung, die als Druckzerstäuberdose 1 ausgebil¬ det ist, dargestellt. Diese besteht aus einem Druckbehälter 2, der an seinem von einem Boden 3 abgewendeten Ende mit einer Öffnung 4 versehen ist. Die Öffnung 4 ist durch eine Ventilvorrichtung 5 verschlossen. Ein mit der Ven¬ tilvorrichtung 5 gekuppeltes Steigrohr 6 endet möglichst in einem unteren Bereich 7 des Bodens 3.
Im Innenraum 8 des Druckbehälters 2 ist ein Wirkstoff 9 eingefüllt, der gege¬ benenfalls mit einem schematisch durch Kreise angedeuteten Lösemittel 10 vermischt ist. Ein oberhalb des Wirkstoffes 9 befindliches Volumen 11 des Innenraumes 8 ist mit einem schematisch durch Punkte angedeuteten Treib¬ gas 12 gefüllt, das, beispielsweise, auf einen Druck von 8 bar, verdichtet ist.
Ein Gewicht, des gegebenenfalls mit dem Lösemittel 10 vermischten Wirk¬ stoffes 9 ist zumindest viermal so hoch, wie das Gewicht des auf etwa 8 bar verdichteten Treibgases, welches das Volumen 11 füllt.
Die Ventilvorrichtung 5 umfaßt eine die Verbindung zwischen dem Steigrohr 6 und einer Düse 13 unterbrechende Sperrplatte 14, die mit einem Betäti¬ gungsknopf 15 und einem mit diesem bewegungsverbundenen Ventilträger 16 verbunden ist, der unter der Wirkung einer Schließfeder 17 steht, die ver¬ sucht, die Sperrplatte 14 gegen einen Ventilsitz 18 zu drücken.
Je weiter der Betätigungsknopf 15 in Richtung eines Pfeiles in Richtung des Druckbehälters 2 gedrückt wird, umso größer wird ein Durchströmquer- schnitt von im Ventilträger 16 angeordneten Öffnungen 19, durch die der
Wirkstoff 9 in das Innere der Ventilvorrichtung 5 eintreten und zur Düse 13 durchtreten kann. Je nachdem, wie weit der Betätigungsknopf 15 hineinge¬ drückt wird, kann ein schwacher Sprühstrahl 20, wie er in strichlierten Linien angedeutet ist, und ein starker Sprühstrahl 21, wie er schematisch mit Punk¬ ten dargestellt ist, erreicht werden. Damit kann auch die in der Zeiteinheit ab¬ gegebene Menge des Wirkstoffes 9 verändert werden.
Durch das Aufbringen einer kinetischen Energie auf die Flüssigkeitsteilchen des Wirkstoffes 9, können die Adhäsionskräfte zwischen diesen Flüssigkeits- teilchen und dem gasförmigen Treibmittel erhöht werden. Dies bedeutet, daß eine höhere Gaskonzentration an den Oberflächen der Flüssigkeitsteilchen erzielbar wird. Für eine zufriedenstellende Sprühcharakteristik des mit dem Treibgas 12 aus¬ getragenen Wirkstoffes 9, der gegebenenfalls mit dem Lösemittel 10 ver¬ mischt ist, ist neben der Düsenart, der inneren Geometrie der Düse und dem Verhältnis von Gas- und Flüssigkeitsdurchsatz bzw. dem Druck vor der Düse gemäß der erfindungsgemäßen Erkenntnis, auch der Dampfdruck der Flüssig¬ keit durch das gasförmige Treibmittel in vorteilhafter Weise wirksam. Je iner¬ ter sich das gasförmige Treibmittel nämlich gegenüber der Flüssigkeit ver¬ hält, desto größer ist die Erhöhung des Dampfdruckes der Flüssigkeit.
Die thermische Zustandsgieichung für ideale Gase lautet: p*V~ = R*T. In dieser Gleichung ist p*Vr, der Arbeit oder Energie des betreffenden Gases zuzuordnen. Beim Verdampfen eines Mols der Flüssigkeit unter dem Gas¬ druck des inerten Treibmittels beträgt die Verdampfungsarbeit der Flüssig¬ keit: R*T -p*Vrι. Sie ist um die geleistete Arbeit P*V ι des inerten Treibmit- telgasdruckes geringer als im Normalfall, wo die Verdampfungsarbeit R*T beträgt. In diesen Gleichungen ist R = Gaskonstante, T = Temperatur in Kel¬ vin, p = inerter Gasdruck des Treibmittels und V« = Volumen der Flüssig¬ keit.
Mit der Erniedrigung der Verdampf ungs arbeit steigt daher der Dampfdruck der Flüssigkeit an. Dies bewirkt, daß die Flüssigkeit eine gute Sprühcharakte¬ ristik zeigt. Dadurch ist es mit dem erfindungsgemäß komprimierten Treibgas 12 möglich, einen in etwa ähnlichen Sprüheffekt zu erreichen, wie er mit den verflüssigten Treibgasen, die also dem Wirkstoff 9 in flüssiger Form zuge¬ mengt werden, z.B. den chlorierten Kohlenwasserstoffen, erreicht wird.
Des weiteren bewirkt diese Veränderung im Dampfdruck des inerten Treibga¬ ses 12 trotz des Absinkens des Treibmittelgasdruckes mit der Entleerung nach dem Versprühen der gesamten Menge an Wirkstoff 9, also der Entlee¬ rung des Innenraumes 8, daß in Abhängigkeit von der verwendeten Düse ein Restdruck von 0,5 bis 3 bar in dem Druckbehälter 2 vorhanden ist. Damit wird auch sichergestellt, daß der gesamte Wirkstoff 9, sowie das gegebenen¬ falls mit diesem vermischte Lösemittel 10 aus dem Innenraum 8 des Druckbe¬ hälters 2 ausgetragen werden kann.
Diese vorgeschilderten Vorteile können nunmehr aber mit umweltverträgli¬ chen Treibgasen 12, wie beispielsw . :e verdichteter Luft, verdichtetem Stick¬ stoff gas, verdichtetem Edelgas, aber auch Kohlendioxydgas und dgl., erreicht werden. Damit wird sowohl die Geruchsbelästigung als auch die in vielen Fällen hohe Explosionsgefahr, die bei den derzeit an Stelle der halogenierten Kohlenwasserstoffe verwendeten Treibgas 12, wie Propan, Butan, Isobutan und dgl., auftreten, vermieden.
In Fig. 2 und 3 ist eine mögliche Ventilvorrichtung 5 in größerem Maßstab dargestellt. Diese Ventilvorrichtung 5 besteht aus einem Ventilträger 16, in dem eine Hülse 22 eingepreßt ist, die einen Ventilsitz 18 aufweist.
Wie besser aus Fig. 3 ersichtlich, weist diese Hülse 22, in Anschluß an den Ventilsitz, mehrere durch Schlitze 23 gebildete Einströmkanäle 24 auf. Diese Schlitze 23 sind in dem vom Ventilsitz 18 abgewendeteπ Ende offen und er¬ strecken sich etwa bis auf eine Distanz 25 in Richtung des Ventilsitzes 18. Der Ventilsitz ist bevorzugt kegelförmig ausgebildet und wirkt mit einem Ausströmöffnungen 26 aufweisenden Sperrteil 27, insbesondere einem Ventil¬ kegel, zusammen.
Die Schlitze 23 sind dagegen in einem zylindrischen Mantel 28 angeordnet, der unmittelbar an den Ventilsitz 18 anschließt und bevorzugt einstückig mit diesem ausgebildet ist. Eine äußere Umfangsfläche dieses zylindrischen Man- tels 28 liegt an einer Innenwand 29 einer Bohrung des Ventilträgers 16 dich¬ tend an, während in einer Bohrung 30 des Mantels 28 ein zylindrischer Steu¬ erkolben 31 geführt ist. Der mit dem Sperrteil 27, bevorzugt einen gemeinsa¬ men Bauteil bildende Steuerkolben 31, ist gemeinsam mit diesem durch eine Schließfeder 17, die eine Vorspannkraft 32 erzeugt, auf den Ventilsitz 18 ge- preßt. Gegen die Wirkung dieser Vorspannkraft 32 kann der Steuerkolben 31 bzw. der Sperrteil 27 über einen Betätigungsknopf 15 in Richtung einer Auf¬ lagefläche 33 für die Schließfeder 17 im Ventilträger 16 bewegt werden.
Sowohl die Hülse 22, als auch der Sperrteil 27 bzw. der Steuerkolben 31 und die Bohrung 30 sind konzentrisch zu einer Längsachse 34 der Ventilvorrich¬ tung 5 angeordnet. Zur Befestigung des Steigrohres 6 ist der Ventilträger 16 mit Schlauchhalter 35 ausgestattet. Im Bereich der Schließfeder 17 ist im Ventilträger 16 weiters eine Öffnung 36 angeordnet, die den Innenraum des Ventilträgers mit dem umgebenden Innenraum des Druckbehälters 2 verbin¬ det.
Dies bewirkt nunmehr, daß bei jeder Betätigung des Betätigungsknopfes 15 zum Entnehmen eines Wirkstoffes 9 diesem zusätzlich zu dem mit dem Wirk¬ stoff 9 mitgerissenen Treibgas 12, welches über das Steigrohr 6 den Schlitzen 23 zugeführt wird, direkt in der Ventilvorrichtung 5 über die Öffnung 36 wei¬ teres Treibgas 12 zugemischt wird. Durch dieses Zumischen des Treibgases 12 wird auch bei unterschiedlichen Entnahmemengen des gegebenenfalls mit einem Lösemittel 10 versetzten Wirkstoffes 9 ein annähernd gleiches Sprüh¬ verhalten beim Austritt aus der Düse 13 erreicht. Wird dagegen der Betäti¬ gungsknopf 15 losgelassen, so drückt die Schließfeder 17 den Steuerkolben 31 mit seinem die Ausströmöffnungen 26 aufweisenden Sperrteil 27 gegen den kegeligen Ventilsitz 18, wodurch ein weiterer Eintritt des Wirkstoffes 9 bzw. des Treibgases in den Steuerkolben 31 unterbunden wird. Aufgrund der Labyrinthwirkung, die zwischen dem Zylindermantel 28 des zylindrischen Steuerkolbens 31 und den kegelförmigen Sperrteil 27 bzw. Ventilsitz 18 ge¬ schaffen wird, wird eine hohe Dichtigkeit der Ventilvorrichtung 5 erreicht.
In den Fig. 4 und c ist anhand der Diagramme gezeigt, daß in Abhängigkeit von der Art der Entnahme des Wirkstoffes 9 aus dem Innenraum 8 des Druck¬ behälters 2 aufgrund der Menge an direkt zugeführtem Treibgas 12 in der Ventilvorrichtung 5 der Restdruck in dem Druckbehälter 2 dann höher ist, wenn der Wirkstoff 9 mit dem gegebenenfalls diesem beigesetzten Lösemittel 10 durchgehend mittels eines starken Sprühstrahles 21, wie dieser in Fig. 1 schematisch durch Punkte dargestellt ist, ausgetragen wird.
Der Vergleich zeigt, daß bei ausschließlicher Verwendung eines schwachen Sprühstrahles 20 zum Austragen des Wirkstoffes 9 die Sprühzeit länger wird und der Restdruck auf bis zu 0,5 bar gegenüber 3 bar beim Austragen des Wirkstoffes 9 mit einem starken Sprühstrahl 21 absinken kann.
Bei beiden Diagrammen in Fig. 4 und 5 wird dabei von einem Fülldruck des Druckbehälters 2 von 8 bar ausgegangen. Zeiteinheit wurde deshalb keine an- gegeben, da die gesamte Austragsdauer in starker Abhängigkeit von der Dü¬ senausbildung bzw. der Füllmenge steht. Die Zeitdauer wurde daher im vor¬ liegenden Fall empirisch ermittelt und gegenübergestellt.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsvariante wird eine Verbindung zwi- sehen dem Steigrohr 6 und der Düse 13 über Durchlässe 37, die in der Sperr¬ platte 14 angeordnet sind, hergestellt. Die Sperrplatte 14 wird durch die Wir¬ kung der mit der Schließfeder 17 in Richtung des Ventilsitzes 18 ausgeübten Vorspannkraft 32 gegen den Ventilsitz 18 gepreßt. Dadurch, daß sich die Durchlässe 37 in jenem Bereich befinden, in dem die Sperrplatte 14 auf dem Ventilsitz 18 aufliegt, ist in diesem Zustand - der in Fig. 6 in vollen Linien dargestellt ist - ein Durchtritt des Wirkstoffes 9 vom Steigrohr 6 zur Düse 13 unterbunden.
Wird dagegen durch einen Druck auf den Betätigungsknopf 15 die Sperrplat¬ te 14 vom Ventilsitz 18 abgehoben, so kann der Wirkstoff 9 durch Durchlässe 37 in ein, mit dem Betätigungsknopf 15 fix verbundenes Rohr, welches in dem Ventilsitz 18 in Längsrichtung gleitend geführt ist, und in Richtung der Düse 13 hindurchtreten.
Zur Dosierung der auszutragenden Menge an Wirkstoff 9 ist auf der vom Ventilsitz 18 abgewendeten Seite der Sperrplatte 14 ein Dosierkolben 38 an¬ geordnet, der mit einem, sich in Richtung des Schlauchhalters 35, verjüngen¬ den Kegel ausgebildet ist.
Diesem Dosierkolben 38 ist eine Dosierfläche 39 zugeordnet, wobei die aus¬ getragene Menge an Wirkstoff 9 bei einer zunehmenden Größe der Bewegung der Sperrplatte 14 in Richtung des Schlauchhalters 35 für das Steigrohr 6 ab- nimmt. In der Dosierfläche 39 sind Öffnungen 36 angeordnet, die unmittelbar in den Innenraum 8 des Druckbehälters 2 münden, in welchem lediglich das Treibgas 12 angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, daß gleichzeitig mit dem Austreten des gegebenenfalls mit dem Lösemittel 10 vermischten Wirkstoffes 9 eine entsprechend durch die Querschnittsfläche der Öffnung 36 voreinstell- bare Menge an Treibgas 12 zugemischt werden kann. Damit kann die Vertei¬ lung bzw. die Austragsgeschwindigkeit des Wirkstoffes 9 zusätzlich beein¬ flußt werden.
Die Menge des zusätzlich zugemischten Treibgases 12 kann dabei in einfa- eher Weise durch die Querschnittsfläche, also im wesentlichen durch den Durchmesser der Öffnung 36, bestimmt werden. Von Vorteil ist es hierbei, wenn der Durchmesser der Öffnung 36 zwischen 0,05 bis 0,3 mm, vorzugs¬ weise zwischen 0,08 bis 0,15 mm, beträgt. Eine derartige sich daraus ergeben¬ de Querschnittsfläche der Öffnung 36 erlaubt, bei den derzeit bekannten und verwendeten Ventilvorrichtungen 5 und den dabei verwendeten Durchmes¬ sern der einzelnen Leitungen eine gute Mischung und eine entsprechend feine Verteilung des Wirkstoffes 9. Selbstverständlich ist es möglich an Stelle ei- ner einzigen Öffnung 36 mit der sich aus dem Durchmesser ergebenen Querschnittsfläche mehrere Bohrungen bzw. Öffnungen vorzusehen, deren gesamte Querschnittfläche der Querschnittsfläche bei dem vorangegebenen Durchmesser entspricht.
Weiters wird durch die Anordnung der Öffnungen 36 im Bereich der Dosier¬ fläche 39 erreicht, daß bei einem Hineindrücken des Betätigungsknopfes 15 um ein Ausmaß, bei welchem der Dosierkolben 38 dicht an der Dosierfläche 39 anliegt und demgemäß kein Wirkstoff 9 mehr in Richtung der Düse 13 hindurchtreten kann, gleichzeitig auch die Zufuhr bzw. das Hindurchtreten von Treibgas 12 durch die Öffnung bzw. die Öffnungen 36 unterbunden ist. Damit wird verhindert, daß bei einem zu tiefen Eindrücken des Betätigungs¬ knopfes 15 gegebenenfalls nur die Zufuhr von Wirkstoff 9 unterbunden wird und unter Umständen das gesamte Treibgas 12 abgeblasen wird. In so einem Fall würde dann lediglich der nicht mehr ausbringbare Wirkstoff 9 im Druck¬ behälter 2 verbleiben.
Entsprechend der Hubhöhe, um welche der Betätigungsknopf 15 mehr oder weniger in Richtung des Druckbehälters 2 verstellt wird, verändert sich auch die mit dem Treibgas 12 vermischte, ausgetragene Menge des Wirkstoffes 9.
Nachdem aber bei der Freigabe der Förderung von Wirkstoff 9 zwischen dem Dosierkolben 38 und der Dosierfläche 39 gleichzeitig auch der volle Quer¬ schnitt der Öffnung 36 freigegeben wird, wird auch bei dieser Ausführungs¬ variante, unabhängig von der Menge des ausgetragenen Wirkstoffes 9 eine gleichmäßige Menge an Treibgas 12 ausgetragen.
Damit ist die Menge des Treibgases 12, welches der Düse 13 im Betätigungs¬ knopf 15 durch die Öffnung 36 im Ventilträger 16 zugeführt wird, unabhän¬ gig von der voreingestellten Austragsmenge des Wirkstoffes 9.
In Fig. 7 ist eine Druckzerstäuberdose 1 gezeigt, wie sie beispielsweise an¬ hand der Fig. 1 beschrieben ist. Das Einbringen des Wirkstoffes 9, gegebenen falls vermischt mit dem Lösemittel 10, sowie des Treibgases 12 erfolgt der¬ art, daß vor dem Einbringen der Ventilvorrichtung 5 in die Öffnung 4 des Druckbehälters 2, der gegebenenfalls mit dem Lösemittel 10 versetzte Wirk¬ stoff 9 eingefüllt wird. Danach wird mit einem Deckel 40, in dem der Ventil¬ träger 16 eingebaut ist, die Öffnung gasdicht verschlossen. In diesem Zustand - lo -
wird der Druckbehälter 2 in den Bereich einer Abfüllvorrichtung 41 ver¬ bracht.
Im Bereich dieser Abfüllvorrichtung 41 wird der Druckbehälter 2 auf eine Grundplatte 42 aufgesetzt, die über Federelemente 43 federnd gelagert ist. Des weiteren ist der Abfüllvorrichtung 41 ein Vibrationsantrieb 44, beispiels¬ weise ein elektrischer Schwingmagnet 45, zugeordnet. Die Abfüllvorrichtung 41 weist einen Abfüllkopf 46 auf, der entlang von Führungen 47 mittels druckmittelbetätigbarer Zylinderkolbenantriebe 48 gegen die mit dem Deckel 40 verschlossene Stirnseite des Druckbehälters 2 gepreßt werden kann. Wei¬ ters weist der Abfüllkopf 46 einen Steuerstift 49 auf, der mit dem Aufsetzen des Abfüllkopfes 46 auf den Druckbehälter 2 in das Innere der Ventilvorrich¬ tung 5 eindringt und die schematisch eingezeichnete Sperrplatte 14 gegen den Widerstand der Schließfeder 17 vom Ventilsitz 18 abhebt. Dadurch wird eine direkte Leitungsverbindung zwischen dem Abfüllkopf 46 und dem Stei¬ grohr 6 im Inneren des Druckbehälters 2 hergestellt.
Wird der Abfüllkopf 46 weiter nach unten bewegt, so wird durch den Wider¬ stand, den die Sperrplatte 14 dem Steuerstift 49 entgegensetzt, ein Rück¬ schlag- und ein Steuerventil 50, 51 geöffnet, wie dies in Fig. 7 in vollen Li¬ nien gezeigt ist, sodaß über eine gegebenenfalls flexible Zuleitung 52 und ein Druckreduzierventil 53 das Treibgas 12 über einen Verdichter 54 bzw. aus ei¬ nem Druckspeicher 55 in den Innenraum des Druckbehälters 2 eingeblasen werden kann. Zwischen dem Druckreduzierventil 53 und dem Druckbehälter 2 kann weiters ein Steuerventil 56 angeordnet sein, mit welchem z.B. auch eine sinusförmige Steuerung der Füllmenge während des Füllvorganges für das Treibgas 12 erfolgen kann.
Diese sinusförmige Mengensteuerung des einzubringenden Treibgases 12 kann dadurch erfolgen, daß der Ventilflügel des Rotationsventils mit unter- schiedlichen Drehgeschwindigkeiten entsprechend dem eingezeichneten Pfeil rotiert, wodurch am Anfang und am Ende des Füllvorgangs die Füllmenge beispielsweise entsprechend einer Exponentialfunktion zu- bzw. abnehmen kann.
Gleichzeitig mit dem Einbringen des Treibgases 12 in den Innenraum des
Druckbehälters 2 wird der Vibrationsantrieb 44 im Bereich des Abfüllkopfes 46 aktiviert und versetzt den Abfüllkopf 46 bzw. den Druckbehälter 2 in Schwingungen. Dadurch kommt es zu einer Durchwirbelung und zum Auf¬ bringen einer kinetischen Energie auf die Flüssigkeitsteilchen des Wirkstof¬ fes 9 und gegebenenfalls des Lösemittels 10. Das Aufbringen der Vibrations¬ energie bzw. der kinetischen Energie auf die Flüssigkeitsteilchen des Wirk- Stoffes 9 bzw. des Lösemittels 10 kann nun auf unterschiedlichste Art und
Weise erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, daß der Abfüllkopf in senk¬ recht zur Längsachse des Druckbehälters 2 gerichtete, durch Doppelpfeile 57 angedeutete Schwingungsbewegungen versetzt wird, wobei der Druckbehäl¬ ter 2 über elastische Auflagen 58 in einer Dichtplatte 59 des Abfüllkopfes 46 mitgenommen wird.
Des weiteren ist es aber auch möglich, daß der Druckbehälter 2 Vibrationsbe¬ wegungen in parallel zur Längsachse des Druckbehälters 2 verlaufender Richtung - wie durch Pfeile 60 angedeutet - beaufschlagt wird. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Federelemente 43 eine in zur Grundplatte 42 senkrecht verlaufender Richtung ausgerichtete Schwingungscharakteristik aufweisen. So können dann die beispielsweise als Blattfedern dargestellten Federelemen¬ te 43 auch als Schraubendruckfedern oder elastische Federelemente aus Kunststoff und/oder Gummi bestehen, die eine Übertragung der Schwingun¬ gen vom Vibrationsantrieb 44 auf das Treibgas 12 ermöglichen.
Selbstverständlich ist es aber auch in Abwandlung der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante möglich, die Grundplatte 42 starr anzuordnen. In die¬ sem Fall wird durch die Schwingungsbewegung des Vibrationsantriebes 44 der Abfüllkopf 46, beispielsweise in vertikaler Richtung gemäß den Pfeilen 60, relativ zum Druckbehälter 2 bewegt, sodaß das Eintragen des Treibgases 12 durch das ständige Schließen und Öffnen des Rückschlag- und Steuerven¬ tils 50,51 impulsförmig erfolgt. Dies bewirkt, daß während des Einpressens des Treibgases 12 der Wirkstoff 9 bzw. das Lösemittel 10 gut durchgewirbelt wird und auf dieses eine kinetische Energie aufgebracht wird, die eine höhere Adhäsionskraft zwischen Flüssigkeitsteilchen und Treibgas 12 ermöglicht.
Nicht zuletzt ist dieses impulsförmige Einbringen des Treibgases 12 auch da¬ durch erzielbar, daß eine Vibrationsbewegung durch eine impulsförmige ge¬ gengleiche Beaufschlagung der Zylinderkolbenantriebe 48 erfolgen kann. Dazu ist es aber vorteilhaft, wenn diese über eine Druckflüssigkeit, beispiels¬ weise Hydrauliköl, betrieben werden. Durch ein entsprechendes Steuerventil können dann Druckimpulse in die Zylinderkolbenantriebe 48 eingeleitet wer- den, die zu einem Schwingen des Abfüllkopfes 46 gegenüber dem Druckbe¬ hälter 2 führen und über das Rückschlag- und Steuerventil 50,51 das impuls¬ weise Einströmen des Treibgases 12 bewirken.
Nicht zuletzt ist es aber natürlich auch andererseits möglich, dieses impulsför¬ mige Einströmen des Treibgases 12 über das Steuerventil 56 auszulösen. Auch dadurch kann eine entsprechende Durchwirbelung des Wirkstoffes 9 bzw. des Lösemittels 10 erzielt werden, die zu einem Verwirbeln und zum Aufbringen einer kinetischen Energie führt.
Es ist aber nach einer anderen Ausführungsvariante, wie weiters in Fig.7 auch schematisch angedeutet, möglich, den Druckbehälter 2 über die Grund¬ platte 42 in Schwingung zu versetzen. Dies kann dadurch erfolgen, daß bei¬ spielsweise die in Fig. 7 gezeigten Federelemente 43 beispielsweise Blattfe¬ dern über einen Vibrations antrieb 61, beispielsweise einen elektrischen Schwingmagneten, in Schwingungen gemäß den Doppelpfeilen 57 bzw. den Pfeilen 60 versetzt werden. Dadurch kann die kinetische Energie vom Druck¬ behälter 2 direkt auf den Wirkstoff 9 bzw. das Lösemittel 10 übertragen und dieses in eine intensive Vibration versetzt werden.
Durch das Aufbringen von "mechanischer" Energie in Form von kinetischer Energie auf die Flüssigkeitsteilchen, steigt die Oberflächenenergie und damit die Oberflächenergiedichte und die Oberflächenspannung an. Dadurch wird die Tendenz zur Vereinigung der Flüssigkeitsteilchen geringer und die Adhä¬ sionskraft zwischen Flüssigkeitsteilchen und gasförmigen Treibmitteln wird verstärkt. Dies bedeutet, daß eine höhere Konzentration an Treibgas 12 an den Oberflächen der Flüssigkeitsteilchen des Wirkstoffes 9 bzw. des Lösemit¬ tels 10 erzielbar ist. Das Treibgas 12 wird dadurch stärker und schneller im Wirkstoff 9 gelöst. So ergibt sich bei einem Treibgas, welches sich zu einem höheren Prozentsatz im Wirkstoff 9 löst, ein Gewichtsverhältnis zwischen Treibgas 12 und Wirkstoff 9 von 1 : 11, während beispielsweise bei Preßluft dieses Verhältnis 1 : 21 beträgt. Ein solches sich im Wirkstoff 9 stark lösen¬ des Treibgas 12 ist beispielsweise CO2-
Durch diese scheinbar einfache Maßnahme dem Wirkstoff 9 kinetische Ener- gie zuzuführen, wird erreicht, daß die Füllzeit bei Verwendung von beispiels¬ weise aus der Luft gewonnenen Treibgasen wie Stickstoff, Kohlendioxyd oder auch bei anderen Edelgasen nicht länger oder sogar kürzer als die Füll- dauer der Druckbehälter 2 mit den halogenierten Kohlenwasserstoffen ist, und es können Füllzeiten von ca. 1 Sek. für einen Druckbehälter 2 erreicht werden.
In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform für eine Druckzerstäuberdose 1 gezeigt. Diese unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Druckzerstäu¬ berdosen 1 lediglich dadurch, daß zwischen dem Wirkstoff 9 und dem Treib¬ gas 12 ein im Innenraum 8 des Druckbehälters 2 angeordneter Gleitkolben 62 vorgesehen ist, der das Treibgas 12 vom Wirkstoff 9 bzw. dem Lösemittel 10 trennt. Dieser Gleitkolben 62 ist an einer, zum Beispiel durch das Steigrohr 6 gebildeten Führungssäule in Richtung der Längsachse 34 des Druckbehälters 2 verschiebbar geführt.
Zwischen dem Steigrohr 6 und der Ventilvorrichtung 5 ist ein Rückschlag¬ ventil 63 angeordnet, welches ein Ausströmen des Treibgases 12 aus einer Zylinderkammer 64 in das Steigrohr 6 verhindert. Dieses Rückschlagventil 63 ist zwischen dem Gleitkolben 62 und dem Deckel 40 des Druckbehälters 2 angeordnet. Damit ist über die Ventilvorrichtung 5 eine Einbringung des Treibgases 12 nach dem Einbringen des Wirkstoffes 9 möglich.
Durch die Anordnung des Gleitkolbens 62 kann eine Vermischung des Treib¬ gases 12 mit dem Wirkstoff 9 bzw. dem Lösemittel 10 vermieden werden. Dadurch können auch Wirkstoffe 9 bzw. Lösemittel 10 Verwendung finden, die eine direkte Vermischung mit dem Treibgas 12 über längere Lagerdauer hinweg nicht gestatten. Es muß dabei auch in Kauf genommen werden, daß in einzelnen Fällen eine gewisse Menge an Wirkstoff 9 bzw. Lösemittel 10 im
Druckbehälter 2 verbleibt. Darüber hinaus kann bei dieser Ausfuhrungsform des Druckbehälters unter Verwendung des Gleitkolbens 62 auf die Beaufschla¬ gung des Druckbehälters 2 bzw. des Treibgases 12 mit kinetischer Energie während des Einfüllens des Treibgases 12 verzichtet werden.
In Fig.9 ist eine Füllvorrichtung für die Druckzerstäuberdose 1 nach Fig.l ge¬ zeigt.
Das Einbringen des Wirkstoffes 9, gegebenenfalls vermischt mit dem Löse¬ mittel 10, sowie des Treibgases 12 erfolgt derart, daß vor dem Einbringen der Ventilvorrichtung 5 in die Öffnung 4 des Druckbehälters 2 der gegebenen¬ falls mit dem Lösemittel 10 versetzte Wirkstoff 9 eingefüllt wird. Danach wird mit einem Deckel 122, in dem der Ventilträger 16 eingebaut ist, die Öff¬ nung 4 gasdicht verschlossen. In diesem Zustand wird der Druckbehälter 2 in den Bereich einer Abfüllvorrichtung 123 verbracht.
Im Bereich dieser Abfüll Vorrichtung 123 wird der Druckbehälter 2 auf eine Grundplatte 124 aufgesetzt, die über Federelemente 125 federnd gelagert ist. Des weiteren ist der Abfüllvorrichtung 123 ein Vibrationsantrieb 126, bei¬ spielsweise ein elektrischer Schwingmagnet, zugeordnet.
Die Abfüllvorrichtung 123 weist einen Abfüllkopf 127 auf, der entlang von Führungen 128 mittels druckmittelbetätigbarer Zylinderkolbenantriebe 129 gegen die mit dem Deckel 122 verschlossene Stirnseite des Druckbehälters 2 gepreßt werden kann. Weiters weist der Abfüllkopf 127 einen Steuerstift 130 auf, der mit dem Aufsetzen des Abfüllkopfes 127 auf den Druckbehälter 2 in das Innere der Ventilvorrichtung 5 eindringt und die schematisch eingezeich¬ nete Sperrplatte 14 gegen den Widerstand der Schließfeder 17 vom Ventilsitz 18 abhebt. Dadurch wird eine direkte Leitungsverbindung zwischen dem Ab¬ füllkopf 127 und dem Steigrohr 6 im Inneren des Druckbehälters 2 herge¬ stellt.
Wird der Abfüllkopf 127 weiter nach unten bewegt, so wird durch den Wider¬ stand, den die Sperrplatte 14 dem Steuerstift 130 entgegensetzt, ein Rück¬ schlag- und ein Steuerventil 131,132 geöffnet, wie dies in Fig.9 in vollen Li¬ nien gezeigt ist, sodaß über eine gegebenenfalls flexible Zuleitung 133 und ein Druckreduzierventil 134 das Treibgas 12 über einen Verdichter 135 bzw. aus einem Druckspeicher 136 in den Innenraum des Druckbehälters 2 einge¬ blasen werden kann. Zwischen dem Druckreduzierventil 134 und dem Druck¬ behälter 2 kann weiters ein Steuerventil 137 angeordnet sein, mit welchem z.B. auch eine sinusförmige Steuerung der Füllmenge während des Füllvor¬ ganges für das Treibgas 12 erfolgen kann.
Diese sinusförmige Mengensteuerung des einzubringenden Treibgases 12 kann dadurch erfolgen, daß der Ventilflügel des Rotationsventils mit unter¬ schiedlichen Drehgeschwindigkeiten, entsprechend dem eingezeichneten Pfeil rotiert, wodurch am Anfang und am Ende des Füllvorgangs die Füllmen- ge beispielsweise entsprechend einer Exponentialfunktion zu- bzw. abneh¬ men kann. Gleichzeitig mit dem Einbringen des Treibgases 12 in den Innenraum des Druckbehälters 2 und/oder daran anschließend wird der Vibrationsantrieb 126, der auch im Bereich des Abfüllkopfes 127 angeordnet sein kann, akti¬ viert und versetzt diesen bzw. den Druckbehälter 2 in Schwingungen. Da- durch kommt es zu einer Durchwirbelung und zum Aufbringen einer kine¬ tischen Energie auf die Flüssigkeitsteilchen des Wirkstoffes 9 und gegebenen¬ falls des Lösemittels 10. Das Aufbringen der Vibrationsenergie bzw. der kinetischen Energie auf die Flüssigkeitsteilchen des Wirkstoffes 9 bzw. des Lösemittels 10 kann auf unterschiedlichste Art und Weise erfolgen. So ist es beispielsweise auch möglich, daß der Abfüllkopf in senkrecht zur Längsachse des Druckbehälters 2 gerichtete, durch Doppelpfeile 138 angedeutete Schwin¬ gungsbewegungen versetzt wird, wobei der Druckbehälter 2 über elastische Auflagen 139 in einer Dichtplatte 140 des Abfüllkopfes 127 mitgenommen wird.
Des weiteren ist es aber auch möglich, daß der Druckbehälter 2 Vibrationsbe¬ wegungen in parallel zur Längsachse des Druckbehälters 2 verlaufender Richtung - wie durch Doppelpfeile 141 angedeutet - beaufschlagt wird. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Federelemente 125 eine in zur Grundplatte 124 senkrecht verlaufender Richtung ausgerichtete Schwingungscharakteristik aufweisen. So können dann die beispielsweise als Blattfedern dargestellten Federelemente 125 durch Schraubendruckfedern oder elastische Federelemen¬ te aus Kunststoff und/oder Gummi bestehen, die eine Übertragung der Schwingungen vom Vibrationsantrieb 126 auf das Treibgas 12 ermöglichen.
Selbstverständlich ist es aber auch in Abwandlung der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante möglich, die Grundplatte 124 starr anzuordnen, wo¬ durch die Schwingungsbewegung des Vibrationsantriebes 126 der Abfüllkopf 127, beispielsweise in vertikaler Richtung gemäß den Pfeilen 138, relativ zum Dr kbehältet 2 bewegt wird, sodaß das Eintragen des Treibgases 12 durch das ständige Schließen und Öffnen des Rückschlag- und Steuerventils 131,132 impulsförmig erfolgt. Dies bewirkt, daß während des Einpressens des Treibgases 12 der Wirkstoff 9 bzw. das Lösemittel 10 gut durchgewirbelt wird und auf dieses eine kinetische Energie aufgebracht wird, die eine höhere Adhäsionskraft zwischen Flüssigkeitsteilchen und Treibgas 12 ermöglicht.
Bei der praktischen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fül¬ len der Druckgaspackungen bzw. Druckzerstäuberdosen 1 hat sich gezeigt, daß eine optimale Durchmischung zwischen dem Treibgas und dem Wirkstoff bzw. dem Gemisch dann erzielt werden kann, wenn eine Frequenz der auf die Druckbehälter einwirkenden Schwingungen zwischen 20 und 100 Hz beträgt. Eine Amplitude soll dabei im Bereich zwischen 1,3 und 2,2 mm liegen. Eine Vibrationsbeaufschlagung mit einer Frequenz von 50 Hz hat sich dann als be¬ sonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Amplitude zwischen 1,6 und 1,8 mm beträgt. Durch diese mechanische Schwingung bzw. die kinetische Ener¬ giezufuhr kommt es nämlich dazu, daß die Flüssigkeitsoberfläche aufreißt und zentimeterhohe Fontänen des Wirkstoffes bzw. Gemisches in den Gas- räum eintreten, wodurch eine unproportionale hohe Oberflächenvergrößerung zwischen Treibgas und Wirkstoff bzw. Gemisch erzielt wird. Diese hohe Oberfläche begünstigt die Aufnahme des Gases in den Wirkstoff bzw. das Gemisch, wodurch ein hoher Anteil des Treibgases im Wirkstoff bzw. Ge¬ misch abgespeichert werden kann. Dazu kommt, daß bei Treibgasen, welche eine chemische Reaktion mit dem Wirkstoff bzw. dem Gemisch eingehen die chemische Reaktion erheblich beschleunigt wird, wodurch ohne vorherige Anreicherung des Wirkstoffes bzw. Gemisches mit Treibgas eine vollständi¬ ge Sättigung des Wirkstoffes bzw. des Gemisches mit Treibgas erzielbar ist.
Durch die Zuführung der kinetischen Energie ist es nunmehr auch möglich, daß ein Volumen des Treibgases in der Druckgaspackung größer ist, als das Gasvolumen, welches bei dem jeweiligen Fülldruck jenes Volumen des Innen¬ raumes 8 füllt, welches nicht vom Wirkstoff 9 bzw. Gemisch gefüllt ist. Die¬ ser Effekt entsteht dadurch, daß ein Teil des Gases den Wirkstoff 9 bzw. das Gemisch übersättigt und Gasmoleküle daher unabhängig von einer eventuel¬ len chemischen Bindung im Wirkstoff 9 bzw. Gemisch in einer monomoleku¬ laren oder weniger monomolekularen Schicht an Flüssigkeitströpfchen durch Adhäsionskräfte festgehalten sind. Weiters steigt durch das Aufbringen von "mechanischer" Energie in Form von kinetischer Energie auf die Flüssigkeits- teilchen, die Oberflächenenergie und damit die Oberflächenenergiedichte und die Oberflächenspannung an. Dadurch wird die Tendenz zur Vereinigung der Flüssigkeitsteilchen geringer und die Adhäsionskraft zwischen Flüssigkeitsteil¬ chen und gasförmigen Treibmitteln wird verstärkt. Dies bedeutet, daß eine höhere Konzentration an Treibgas 12 an den Oberflächen der Flüssigkeitsteil- chen des Wirkstoffes 9 bzw. des Lösemittels 10 erzielbar ist. Das Treibgas 12 wird dadurch stärker und schneller im Wirkstoff 9 gelöst. So ergibt sich bei einem Treibgas, welches sich zu einem höheren Prozentsatz im Wirkstoff 9 löst, ein Gewichts Verhältnis zwischen Treibgas 12 und Wirkstoff 9 von 1 : 11, während beispielsweise bei Preßluft dieses Verhältnis 1 : 21 beträgt. Ein solches sich im Wirkstoff 9 stark lösendes Treibgas 12 ist beispielsweise CO«. Dieser Effekt kann in einer Glasspraydose derart beobachtet werden, daß die Flüssigkeitsoberfläche aufreißt und zentimeterhohe Fontänen nach oben bildet. Die kinetische Energiezufuhr hat während des Abfüllvorganges derart zu erfolgen, daß die Fontänenbildung maximal wird. Damit ist der Ab¬ füllvorgang beendet d.h. die Zwei-Phasen-Mischung ist langzeitig stabili¬ siert. (Mehrjährige Lagerzeit ohne Änderung des Sprühbildes)
Des weiteren ist es bei Gasen, welche eine chemische Reaktion mit dem Füll¬ gut eingehen oder in diesem stark löslich sind, z.B. CO2, nicht mehr notwen¬ dig den Wirkstoff bzw. die Flüssigkeit vor dem Abfüllen in die Spraydose mit dem gleichen Gas anzureichern.
Durch diese scheinbar einfache Maßnahme, dem Wirkstoff 9 kinetische Ener¬ gie zuzuführen, wird erreicht, daß die Füllzeit bei Verwendung von beispiels¬ weise aus der Luft gewonnenen Treibgasen wie Stickstoff, Kohlendioxyd oder auch bei anderen Edelgasen nicht länger oder sogar kürzer als die Füll¬ dauer der Druckbehälter 2 mit den halogenierten Kohlenwasserstoffen ist, und es können Füllzeiten von ca. 1 Sekunde, bevorzugt von 0,8 Sekunden, für einen Druckbehälter 2 erreicht werden.
Es ist aber auch vorteilhaft, die Adhäsionskräfte zwischen diesen Flüssigkeits¬ teilchen und dem gasförmigen Treibmittel durch eine an den Abfüllvorgang anschließende Vibrationsbeaufschlagung des Druckbehälters 2 vorzuführen.
Durch die zusätzlich in das Treibgas 12 bzw. den Wirkstoff 9 und das even¬ tuell vorhandene Lösemittel 10 eingebrachte Energie steht beim Ausbringen des Wirkstoffes 9 eine höhere Energie zum Austreiben desselben aus dem Druckbehälter 2 zur Verfügung. Wahrend nun bei den halogenierten Kohlen¬ wasserstoffen bzw. bei verflüssigten Gasen diese zusätzliche Energie zum fei¬ neren Zerstäuben der Wirkstoffe 9, durch den Entzug von Wärme aus der Umgebung und dem damit einhergehenden Verdampfen gewonnen wird, kann dies bei der erfindungsgemäßen Lösung durch die zusätzliche Energiezufuhr in Form von kinetischer oder thermischer Energie erfolgen.
Somit ist die Energie, die zum Austragen des Wirkstoffes 9 durch die Düse - ZK} -
13 zur Verfügung steht, die Summe der durch die Verdichtung des Treibgases eingebrachten Energie und der zusätzlich auf den Wirkstoff eingebrachten kinetischen bzw. thermischen Energie.
Nachdem gemäß der Entropie jedes System, welches nicht in einen bestimm¬ ten Zustand gezwungen ist, einem niederen Energiezustand zustrebt, wirkt die über das Treibgas eingebrachte Energie und die zusätzlich auf das Ge¬ misch eingebrachte Energie beim Austragen des Wirkstoffes zusammen und wird gemeinsam frei. Dadurch wird das Austragergebnis und das Sprühergeb¬ nis verbessert und ein nahezu vollständiges Austragen des Wirkstoffes 9, wie dies anhand der nachfolgenden Fig.10 und 11 noch näher beschrieben werden wird, erreicht.
Des weiteren ist aber zu berücksichtigen, daß neben der Düsenart, der inne¬ ren Geometrie der Düsen und dem Verhältnis von Gas- und Flüssigkeitsdurch¬ satz bzw. dem Druck vor der Düse auch der Dampfdruck der Flüssigkeit durch das gasförmige Treibmittel in vorteilhafter Weise das Austragen und Verteilen des Wirkstoffes 9 begünstigt.
Je inerter sich nämlich das gasförmige Treibmittel gegenüber der Flüssigkeit verhält, desto größer ist die Erhöhung des Dampfdruckes der Flüssigkeit.
In den Fig.10 und 11 sind verschiedene Entleerungsdiagramme 142 und 143 dargestellt. Auf der Abszisse der Entleerungsdiagramme 142 und 143 ist je¬ weils der Entleerungsgrad in Prozent und auf der Ordinate jeweils der Über- druck im Innenraum des Druckbehälters 2 in bar angegeben.
Im Entleerungsdiagramm 142 ist, bei der in vollen Linien gezeichneten Dia¬ grammlinie 144 als Treibgas Luft und als Wirkstoff Wasser verwendet, wäh¬ rend bei der in strichpunktierten Linien dargestellten Diagrammlinie 145 als
Treibgas Stickstoff und als Wirkstoff Wasser verwendet wurde.
Bei dem Entleerungsdiagramm 143 zeigt die als volle Linie dargestellte Dia¬ grammlinie 146 die Verhältnisse bei Luft als Treibgas und ein Deodorant als Wirkstoff, während die in strichpunktierten Linien gezeichnete Diagramm¬ linie 147 die Verhältnisse bei Stickstoff als Treibgas und ein Deodorant als Wirkstoff 9 zeigt.
Abgesehen von geringfügigen Abweichungen ergibt sich aus diesen Entlee- rungsdiagrammen 142 und 143, daß bis zu einem Entleerungsgrad von ca. 99 % in etwa ein Überdruck von 2 bar im Innenraum des Druckbehälters 2 be¬ steht. Dies bedeutet, daß beispielsweise bei einem Füllgewicht von ca. 50 Gramm zum Austragen von ca. 0,4 bis 0,5 Gramm des Wirkstoffes noch im¬ merhin annähernd 2 bar Überdruck im Innenraum des Druckbehälters 2 zur Verfügung stehen. Nachdem der Überdruck im Innenraum des Druckbehälters 2 auf 0 abgesunken ist, verbleibt eine Restmenge an Wirkstoff von ca. 0,05 Gramm. Dies bedeutet, daß praktisch die Druckgaspackung zur Gänze ent¬ leert wurde.
Die diesen Diagrammlinien zugrunde liegenden Versuche wurden derart vor¬ genommen, daß bei Raumtemperatur (23 Grad Celsius) der Innendruck und die Gesamtmasse von je einem Druckbehälter gravimetrisch bestimmt wurde. Danach wurde über die Düse 13 der Wirkstoff durch oftmaliges Versprühen entleert, sowie der Innendruck und die Gesamtmasse bestimmt. Dieser Vor¬ gang wurde bis zur kompletten Entleerung, d.h. bis kein Überdruck im Druck¬ behälter 2 feststellbar war, fortgesetzt. Danach wurden die Druckbehälter me¬ chanisch geöffnet und die Restmenge an Wirkstoff bestimmt.
Damit bestätigen sich die zuvor angestellten Überlegungen, bezüglich der in den Wirkstoff von außen her zugeführten Energie bzw. beim Austragen des Wirkstoffes.
In Fig.12 ist anhand einer Äusführungsvariante des Druckbehälters 2 gezeigt, wie diese zusätzliche Energie in den Wirkstoff 9, der gegebenenfalls mit ei- nem Lösemittel 10 versetzt ist bzw. in das Treibgas 12 eingebracht werden kann. Dazu ist es möglich, daß am Boden 3 des Druckbehälters 2 als Energie¬ quelle 148 ein Vibrator 149 angeordnet sein kann. Diesem kann eine Strom¬ versorgung 150 und eine Steuervorrichtung 151 zugeordnet sein.
Zum Ein- und Ausschalten der Energiequelle 148 bzw. des Vibrators 149 kann die Steuervorrichtung 151 mit einem an dessen Außenseite angebrach¬ ten Taster bzw. Schalter 152 versehen sein. Eine derartige Ausbildung des Druckbehälters 2 hat den Vorteil, daß die zusätzliche Energie zum Austragen des Wirkstoffes 9 auch während der Verwendung des Druckbehälters 2 im- mer wieder eingebracht werden kann und dadurch den positiven Effekt dieser zusätzlich eingebrachten Energie zum Austragen und feineren Versprühen des Wirkstoffes 9 voll nutzen zu können. Wie mit strichlierten Linien weiters angedeutet, ist es aber auch möglich, dem Druckbehälter 2 diese zusätzliche Energie zum Austragen des Wirkstof¬ fes 9 über eine als Heizvorrichtung 153 ausgebildete Energiequelle 148 zuzu¬ führen. Diese Zufuhr der Wärmeenergie im Druckbehälter 2 bzw. auch in des- sen Wirkstoff 9 und Treibgas 12 kann über Strahlungswärme, oder wie eben¬ falls angedeutet, durch ein im Innenraum 8 im Wirkstoff 9 angeordnetes Heizelement 154, z.B. einen Heizstab, durch Wärmeleitung erfolgen. Selbst¬ verständlich ist es aber auch möglich, daß der Vibrator 149 bzw. eine andere elektrische, induktive oder elektrochemische Energiequelle verwendet wird, um dem Wirkstoff 9 und dem Treibgas 12 diese zusätzliche Energie zum voll¬ ständigen Austragen bei guten Sprühcharakteristiken zuzuführen.
So kann es sich aber des weiteren auch als vorteilhaft erweisen, wenn der Druckbehälter 2 mit einer zusätzlichen Einfüllöffnung 155 mit einem Einfüll- stutzen 156 versehen ist, in dem ein Rückschlagventil 157 angeordnet ist.
Von Vorteil wäre bei einer derartigen Ausbildung, daß vor allem Großanwen¬ der, wie Friseurbetriebe, Lackierereien, KFZ- Werkstätten und dgl., sich die Druckbehälter 2 immer wieder, mit einem in großen Behältern angelieferten Wirkstoff 9 und dem Treibgas 12, beispielsweise Druckluft aus einem norma- len Druckluftnetz, füllen können. Indem diese Druckbehälter 2 dann mit ent¬ sprechenden Energiequellen 148 unmittelbar versehen sind oder mit solchen Energiequellen in Verbindung gebracht werden, ist es auch bei solchen Selb- stabfüllern dann einfach möglich, die Gesamtenergie im Druckbehälter 2 so zu erhöhen, daß ein vollständiges Austragen des Wirkstoffes und eine entspre- chende feine Zerstäubung des Wirkstoffes 9 erzielbar ist.
Damit könnte eine Anzahl der verwendeten Druckzerstäuberdosen eingespart und durch eine verringerte Transportmenge und ein geringeres Transportvolu¬ men eine zusätzliche Umweltbelastung vermieden werden.
In den Fig.13 bis 15 ist weiters eine Ventilvorrichtung 5 für die Verwendung mit einem erfindungsgemäßen gefüllten Druckbehälter 2 gezeigt. Diese Ven¬ tilvorrichtung 5 ist beispielsweise in einen Deckel 122, der den Druckbehäl¬ ter 2 verschließt, angeordnet. Ein Ventilsitz 158 weist an seinem Ende einen umlaufenden Flansch 159 auf, der unter Zwischenschaltung einer Dichtschei- be 160, durch eine in den Deckel 122 eingepreßte Nut 161 fest gegen eine Anlagefläche 162 gedrückt ist. In dem zylinderförmigen Ventilsitz ist in ei¬ ner Längsbohrung 163 ein Ventilstößel 164 geführt, der mittels einer Druckfe- der 165 gegen die Dichtscheibe 160 gepreßt ist. Wird daher vom Betätigungs¬ knopf 15 keine Druckkraft in Richtung des Druckbehälters 2 ausgeübt, so liegt, wie mit strichlierten Linien angedeutet, der Ventilstößel 164 an der Dichtscheibe 160 an, und ein Austritt von Treibgas 12 bzw. Wirkstoff 9 aus dem Innenraum 8 des Druckbehälters 2 zur Düse 13 ist unterbunden.
Wird dagegen der Betätigungsknopf 15 in Richtung eines Pfeils 166, also auf den Druckbehälter 2 zubewegt, so wird der Ventilstößel 164 gegen die Wir¬ kung der Druckfeder 165 nach innen geschoben, und es kann nunmehr, über die einen größeren Durchmesser als die Längsbohrung 163 aufweisende Aus¬ nehmung 167 und in der Längsbohrung 163 angeordneten Längsschlitzen 168 über Öffnungen 169 der Wirkstoff 9 vermischt mit dem Treibgas 12 in einen zur Düse 13 führenden Kanal 170 des Betätigungsknopfes 15 eintreten. Wird nunmehr der Ventilstößel 164 noch weiter gegen den Innenraum des Druckbe- hälters 2 bewegt, so kann eine größere Menge an Wirkstoff 9 und Treibgas
12 austreten, da in diesem Bereich zusätzlich zu den Längs schlitzen 168 wei¬ tere Längsschlitze 171 angeordnet sind und somit der Durchtrittsquerschnitt für den Wirkstoff 9 und das Treibgas 12 erhöht, im vorliegenden Fall sogar verdoppelt wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, je nach Einschubweg des Ventilstößels 164 eine mehr oder weniger große Querschnittserhöhung vorzunehmen, sodaß beispielsweise auch ein stetig ansteigendes Austragsvolu- men an Wirkstoff 9 bzw. Treibgas 12 erreichbar ist.
Um eine gleichmäßige Versprühung des ausgetragenen Wirkstoffes 9 sicher¬ stellen zu können, ist die Ausnehmung 167 zusätzlich über eine Öffnung 172 mit dem Innenraum 8 des Druckbehälters 2 verbunden. Dadurch wird mit je¬ dem Austragen eines Wirkstoffes 9 eine gewisse Menge an Treibgas 12 mit ausgetragen, die eine gleichmäßige Austragung des Wirkstoffes 9 bewirkt.
Die Menge des gleichzeitig mit dem Wirkstoff 9 jederzeit austretenden Treib- gases 12 wird durch die Querschnittsfläche der Öffnung 172 bzw. mehrerer Öffnungen 172 voreingestellt. Durch die Wahl der Größe des Durchmessers der Öffnung bzw. Öffnungen 172 zwischen 0,05 und 3 mm kann die Ausbrin¬ grate der Flüssigkeit bzw. des Wirkstoffes, das Sprühbild und die Entleerungs¬ menge gesteuert werden. Je kleiner der Durchmesser, desto größer die Aus- sprührate pro Zeiteinheit, desto geringer die in der Dose zurückbleibende
Wirkstoffmenge und desto "nasser" (größere Tröpfchenbildung) wird das Sprühbild. Von besonderem Vorteil ist der kleine Durchmesser, insbesondere kleiner als 0,1 mm, der Öffnung 172 für den restlichen Gasdruck in der Spraydose knapp vor der 100%igen Entleerung. Beispielsweise bleibt bei ei¬ ner Deo/Luft Spraydose kleiner als bei einem Ausgangsdruck von 8 bar und bei kleinem Durchmesser der Öffnung 172 nach 99 % Entleerung immer noch ein Restdruck von 2,5 bis 3 bar im Innenraum erhalten. Durch die Menge des zusätzlich ausströmenden Treibgases 12 kann die Verteilung bzw. Austragsge- schwindigkeit des Wirkstoffes 9 zusätzlich beeinflußt werden.
Die Menge des zusätzlich zugemischten Treibgases 12 kann dabei in einfa¬ cher Weise durch die Querschnittsfläche, also im wesentlichen durch den Durchmesser der Öffnung 172, bestimmt werden. Von Vorteil ist es hierbei, wenn der Durchmesser der Öffnung 172 zwischen 0,05 bis 0,3 mm vorzugs¬ weise zwischen 0,08 bis 0,15 beträgt. Eine derartige sich daraus ergebende Querschnittsfläche der Öffnung 172 erlaubt bei den derzeit bekannten und verwendeten Ventilvorrichtungen 5 und den dabei verwendeten Durchmes¬ sern der einzelnen Leitungen eine gute Mischung und eine entsprechend feine Verteilung des Wirkstoffes 9. Selbstverständlich ist es möglich, an Stelle der einzigen Öffnung 172, mit der sich aus dem Durchmesser ergebenden Quer¬ schnittsfläche, mehrere Bohrungen bzw. Öffnungen vorzusehen, deren gesam- te Querschnittsfläche der Querschnittsfläche bei dem vorangegebenem Durch¬ messer entspricht.
Als besonders vorteilhaft hat sich aber auch ein Verfahren zum Füllen der zu¬ vor beschriebenen Druckbehälter 2 herausgestellt, bei welchem beispiels¬ weise entsprechend der Darstellung in Fig.9 der Wirkstoff 9 gegebenenfalls vermischt mit einem Lösemittel 10 in den Druckbehälter eingebracht wird, worauf dieser mit der Ventilvorrichtung 5 verschlossen wird. Danach wird das Treibgas, beispielsweise Stickstoff, CO2 oder Preßluft oder ein beliebig anderes inertes Gas, mit einem höheren Fülldruck als der Betriebsdruck, der beispielsweise 8 bar betragen soll, eingefüllt. Diese Druckerhöhung beträgt beispielsweise bei Stickstoff oder anderen inerten Gasen 1 bar, bei CO2 4 bar und bei Preßluft 2 bar.
Der somit mit höherem Druck gefüllte Druckbehälter 2 wird nunmehr von der Fülleinrichtung 127 entfernt. Danach wird dem Druckbehälter von außen Energie, insbesondere kinetische Energie, durch Vibration zugeführt, sodaß es zu einer Gefügeverdichtung des Treibgases 12 und des gegebenenfalls mit Lösemittel 10 vermischten Wirkstoffes 9 kommt. Diese Zufuhr der Energie, insbesondere kinetischen Energie, wird solange durchgeführt, bis im Innen¬ raum des Druckbehälters 2 der gewünschte Lieferdruck von z.B. 8 bar er¬ reicht ist. Durch die damit im Treibgas 12 bzw. im Wirkstoff 9 zusätzlich ge¬ speicherte Energie können die zuvor bereits beschriebenen Vorteile und vor- teilhaften Effekte erreicht werden.
Selbstverständlich sind die vorangegebenen Druckwerte nur rein beispiels- haft, und es kann auch mit höheren oder niederen Drücken, entsprechend den verschiedenen Vorschriften in den einzelnen Ländern, gearbeitet werden. We- sentlich ist lediglich, daß der Fülldruck über dem normalen Verbrauchsdruck liegt und durch Zufuhr von Energie bzw. Gefügeverdichtung der Fülldruck dann auf den Verbrauchsdruck abgesenkt wird.
In Fig.16 ist ein Entleerungsdiagramm 173 gezeigt, in dem das Verhältnis zwischen Innendruck im Innenraum der Druckgaspackung, der auf der Abszis¬ se in bar aufgetragen ist, und der Aussprührate, die auf der Ordinate in g/sek aufgetragen ist, dargestellt ist.
Grundsätzlich wird die Aussprührate durch die Ausbildung der Ventilvorrich¬ tung 5 in Verbindung mit der Gestaltung der Öffnung 172 festgelegt.
Durch entsprechende Wahl der Durchtrittsquerschnitte im Bereich der Ventil¬ vorrichtung 5 sowie der Querschnittsfläche der Öffnung 172 kann beispiels¬ weise die Aussprührate bei vollgefüllter Druckgaspackung auf 2 g/sek bzw. 1 g/sek festgelegt werden.
In dem vorliegenden Entleerungsdiagramm 173 ist nun die Aussprührate in Abhängigkeit vom Innendruck in der Druckgaspackung dargestellt. Eine Dia¬ grammlinie 174 zeigt die Aussprühmenge über den sich ständig absenkenden Innendruck in der Druckgaspackung ausgehend von einer Aussprührate von 2 g/sek, während die Diagrammlinie 175 den Verlauf der Aussprührate ausge¬ hend von einer Aussprührate von 1 g/sek jeweils bei einem maximalen Füll¬ druck von 8 bar zeigt.
Für beide Diagrammlinien 174 und 175 ist charakteristisch, daß die Aussprüh¬ rate bis zur Verringerung des Druckes im Innenraum auf die Hälfte des ur- sprünglichen Fülldruckes nahezu linear auf die Hälfte absinkt. Ist die Aus¬ sprührate zu Beginn 2 g/sek, so sinkt sie dann auf nahezu 1 g/sek ab, wäh¬ rend bei einer Ausgangssprührate von 1 g/sek diese auf 0,5 g/sek absinkt. Interessant ist jedoch, daß die Aussprührate bei einem Unterschreiten von ca. 4 bar Innendruck mit zunehmender Abnahme des Innendrucks wiederum bis auf ca. 70 % des Ursprungswertes ansteigt, bevor sie bei einer Entleerung von ca. 99 % des Wirkstoffes bzw. Gemisches abrupt auf 0 abfällt.
Im Zuge der in Verbindung mit den praktischen Versuchen gewonnenen Er¬ kenntnissen wurde festgestellt, daß die Sprühwirkung in Spraydosen dadurch zustande kommt, daß das in der Spraydose zum größten Teil verflüssigt vor- liegende Treibgas nach dem Ausströmen aus der Spraydose verdampft und durch das plötzliche Verdampfen den mit einem Lösungsmittel vermischten Wirkstoff dabei fein zerstäubt. Als technisch leicht verflüssigbar bieten sich die umweltschädigenden FCKWs, KWs oder auch Dimtylether an.
Um mit dieser bisher bekannten und umweltschädigenden Technologie eine vergleichbar gute Sprühcharakteristik zu erhalten, geht die Erfindung prinzi¬ piell davon aus, die "Gesamtenergie" (innere Energie bzw. Enthalpi) des Füll¬ gutes schon in der Spraydose zu erhöhen. Die eingebrachte Energie muß da¬ bei im wesentlichen auch über größere Zeiträume in der Spraydose erhalten bleiben.
Erfindungsgemäß wird sie in kinetische Energie in Form definierter Vibra¬ tionsschwingungen eingebracht. Die vorher kompakte Flüssigkeit wird dabei im Inneren der Dose in einen tröpfchen- bzw. nebelartigen "Schwebezustand" zerteilt. Durch die Energiezunahme der Flüssigkeit steigt die Oberflächenener- gie, die Oberflächenenergiedichte und damit die Oberflächenspannung an. Die vergrößerte Oberfläche verringert die Tendenz zur Wiedervereinigung der einzelnen Flüssigkeitsteilchen. Die Adhäsionskräfte zwischen den Flüssig¬ keitsteilchen und gasförmigen Treibmitteln werden auf Grund der vergrößer¬ ten Oberfläche stärker wirksam, die schichtenförmige, monomolekulare (mul- timolekulare) Konzentration des Treibgases steigt an der Oberfläche der Flüs¬ sigkeitsteilchen an. Das Treibgas wird dadurch stärker und schneller "gelöst".
Dadurch, daß das vorliegende Verfahren mit Fülldrucken bis maximal 10 bar arbeitet, können die Abweichungen der realen Treibgase in den Rechnungen mit idealen Gasen vernachlässigt werden.
Die thermische Zustandsgieichung für ideale Gase lautet: 33 - P T AT91/00045
p x V = R x T.
In dieser Gleichung ist p x V der Arbeit oder Energie des betreffenden Gases zuzuordnen. Beim Verdampfen eines Mols der Flüssigkeit unter dem Gas¬ druck des inerten Treibmittels beträgt die Verdampfungsarbeit der Flüssig¬ keit: R x T - p x V. Sie ist um die geleistete Arbeit p x V des inerten Treib¬ mittelgasdruckes geringer als im Normalfall, wo die Verdampfungsarbeit R x T beträgt. In diesen Gleichungen ist R = Gaskonstante, T = Temperatur in Kelvin, p = inerter Gasdruck des Treibmittels und V« = Volumen der Flüs¬ sigkeit.
Mit der Erniedrigung der Dampfdruckarbeit steigt der Dampfdruck der Flüs¬ sigkeit an. Es gilt die ideale Gasgleichung: p = Dampfdruck der Füllflüssigkeit p = Dampfdruck des inerten Treibgases, z.B.
Figure imgf000035_0001
Stickstoffgas, auch Luft
Eine Dampf druckerhöhung der Füllflüssigkeit in der Spraydose und letztlich im Augenblick des Aussprühens wird dadurch erreicht, daß man die Füllflüs¬ sigkeit durch ein möglichst inertes Gas unter Druck setzt.
Der Satz von der Konstanz des Dampfdruckes in einem abgeschlossenen Sy¬ stem (W. Thomson) durfte dabei auf das erfindungsgemäße System an ange¬ wendet sein. Jedenfalls unterliegt dieser Satz einer gewissen Einschränkung, nämlich dann, wenn die Flüssigkphase außerordentlich stark unterteilt wird, beispielsweise wenn sie in Gestalt kleiner und kleinster Tröpfchen vorliegt. In diesem Fall tritt noch der Gleichung
2-σ- Vfl O = Oberflächenspannung ΓTTT Vn = Volumen der Füllflüssigkeit
Figure imgf000035_0002
r = Tröpfchendurchmesser
R = Gaskonstante
T = absolute Temperatur
eine Dampfdruckerhöhung der Flüssigkeit mit abnehmenden Tröpfchendurch¬ messer ein.
Inwieweit bei der Erfindung der zweite Hauptsatz der Wärmelehre eine prak¬ tische Bedeutung hat, nämlich daß bei Expansion eines idealen Gases die vor- her zugeführte Wärme (Kinetische Energie) in Form von geleisteter Arbeit für den Verdampfungsprozeß außerhalb der Spraydose zur Verfügung steht und damit die Frage nach den Temperaturverhältnissen in der Dose während des Abfüllvorganges konnte noch nicht restlos geklärt werden.
Untersuchungen in ganz anderen Forschungsgebieten wie diesen haben ge¬ zeigt, daß das Wasser, aber auch Wasser/Alkohol-Gemisch wie sie sehr häu¬ fig in Spraydosen Verwendung finden, an ihren Phasengrenzflächen Flüssig¬ keit/Dampf Moleküle mit höherem Energiezustand besitzen, und diese inter¬ molekular fester gebunden sind, als in der einzelnen Phase selbst. An jeder Phasengrenzfläche herrscht ein besonderer Spannungszustand, der sich bei¬ spielsweise in einer wesentlich veränderten Oberflächenspannung oder verän¬ derten spezifischen Wärmekapazität nachweisen läßt.
Die molekulare Systemorganisation in flüssigem Wasser ist äußerst vielfäl¬ tig. Das dipol-artige Wasser kann über sein Sauerstoffatom als starker Elek- tronendomor und über seine Wasserstoffatome als starker Elektronenakzeptor fungiert. Diese Donor-Akzeptor Wechselwirkung zwischen den einzelnen Wassermolekülen und damit auch die Wechselwirkung zu anderen Fremdmo¬ lekülen, z.B. zu den in gasförmiger Phase vorliegenden Treibgas-Molekülen bedingt charakteristische und außerordentlich variable Anziehungs- bzw. Hal¬ tekräfte.
Nach den GUTMANN-Regeln werden die Bindungslängen zwischen den einzelnen Atomen eines Moleküls (intramolekulare Bindung andererseits durch die Anzahl der ein Konglomerat bildenden Einzelmoleküle bestimmt. So konnte quantenmechanisch berechnet werden, daß die Partialladungen in "gebundenen" Wassermolekül, d.h. drei Moleküle bilden beispielsweise eine Einheit, stärker ausgeprägt sind, als bei einem "ungebundenen" Wassermole¬ kül, d.h. einem einzelnen Wassermolekül.
Um nun in ihrer Größe definierte Wassermolekül-Konglomorate ("polymeres
Wasser") bzw. definierte Lösungsmolekül-Konglomerate des Spraydosen- Füllgutes und damit charakteristische Haltekräfte zu dem in Gasphase befind¬ lichen Treibgasen zu erhalten, ist es notwendig, die Flüssigkeit gesamt in ein Resonanzschwingung durch kinetische Energieeinbringung zu versetzen.
Als Modellvorstellung gilt die Schwingungsgleichung für ein Federpendel (harmonische Schwingung):
T = Schwingungszeit
T = = 2 • π • . /(? ] T = ( - ) f •= Eigenfrequenz des Schwingers
D = Federkonstante (Materialkonstante) m = Masse des Schwingers
In der modellhaften Betrachtung ist für m die Masse des Wassermolekül- Konglomerats, d.h. die Anzahl der einzelnen Wassermolküle in einem Kon¬ glomerat zu verstehen. Die Federkonstante D ist als die Haltekraft (Adhä¬ sionskraft, Wasserstoffbrückenbindung, intermolekulare Bindungskraft, etc.) zwischen den einzelnen Molekülen zu interpretieren.
Da in ein schwingendes System durch die Resonanzschwingung größtmögli¬ che Energie eingebracht werden kann, und mit zunehmender Masse des Schwingers (Wassermolekül-Konglomerat) die Eigenfrequenz des Schwin¬ gers singt, ist die erfindungsgemäße Wirksamkeit der Vibrationsschwingung nicht nur eine Frage der Energiegröße, sondern auch eine dominierende Frage der Vibrationsfrequenz geworden.
Inwieweit die Art und Größe möglicher Frequenzbänder für das Spraydosen¬ problem effizient sind, ist vorerst nur durch praktische Versuche eingegrenzt worden, da durch die spezifische frequente Einbringung kinetischer Energie ohne Zweifel die Phasengrenzfläche zwischen Flüssigkeit und Treibgas mole¬ kular gesehen energetisch und in den elektrischen Wechselwirkungen beein¬ flußt wird.
Abschließend sei noch festgehalten, daß auch einzelne Details, der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele, für sich eigenständige erfinde¬ rische Lösungen bilden können und daß in den Zeichnungen des Ausführungs¬ beispiels zum besseren Verständnis der Erfindung einzelne Teile unpropor¬ tional vergrößert und schematisch vereinfacht dargestellt sind. Dies betrifft . insbesondere die unterschiedlichen Ausführungsvarianten der Ventilvorrich¬ tung 5 sowie die Anordnung und Ausbildung der Öffnungen 136,172 die Ver¬ wendung des Gleitkolbens 162 und den Verfahrens ablauf beim Befüllen der Druckbehälter 2 mit dem Wirkstoff 9 bzw. Lösemittel 10 und Treibgas 12.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Druckgaspackung, insbesondere Druckzerstäuberdose mit einem Druckbehälter, mit einer Öffnung, die durch eine Ventilvorrichtung verschlos¬ sen ist und einem, sich von der Ventilvorrichtung in den Bereich eines Bo¬ dens des Druckbehälters erstreckenden Steigrohr und bei der ein Teil eines Innenraumes des Druckbehälters mit einem Gemisch aus einem Wirkstoff und, gegebenenfalls Lösemittel und einem, insbesondere umweltfreundlichen Treibgas gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum (8) des Druckbehälters (2) auf einen Gewichtsteil Treibgas (12) des Gemisches zu¬ mindest vier Gewichtsteile des gegebenenfalls mit dem Lösemittel (10) ver¬ mischten Wirkstoffes (9) kommen, oder daß das Gemisch mit einer vom umweltfreundlichen Treibgas (12) unabhängigen, insbesondere kinetischen Energie angereichert ist.
2. Druckgaspackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Gewichtsteil Treibgas (12) zwischen 8 und 25, bevorzugt 10 bis 22
Gewichtsteile, des, gegebenenfalls mit dem Lösemittel (10) vermischten
Wirkstoffes (9) kommen.
3. Druckgaspackung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß das Volumen des Innenraumes (8) zur Aufnahme des Treibgases v (12), bei im Innenraum (8) eingebrachtem, gegebenenfalls mit Lösemittel (10) vermischtem Wirkstoff (9) so bemessen ist, daß das Treibgas (12) unter einem Druck von ca. 6 bis 20 bar, bevorzugt 5 bis 9,5 bar, steht.
4. Druckgaspackungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaskonzentration an der Oberfläche der Flüssigkeitsteilchen des gegebenenfalls mit einem Lösemittel (10) ver¬ mischten Wirkstoffes (9) in einem Innenraum (8) des Druckbehälters (2) hö¬ her ist, als bei einer statischen Druckbelastung des gegebenenfalls mit dem Lösemittel (10) vermischten Wirkstoffes (9).
5. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenenergie und/oder die Oberflä- chenenergiedichte und/oder Oberflächenspannung der Flüssigkeitsteilchen des gegebenenfalls mit dem Lösemittel (10) vermischten Wirkstoffes (9) hö- her ist, als vor dem Einbringen des Treibgases (12).
6. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfdruck des gegebenenfalls mit dem Lösemittel (10) vermischten Wirkstoffes (9) mit abnehmender Wirkstoffmen¬ ge im Innenraum (8) des Druckbehälters (2) relativ zunimmt.
7. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß die Löse- und gegebenenfalls Wirkstoffmen¬ ge und die Treibgasmenge so abgestimmt sind, daß bei einer Temperatur des D Drruucckkbbeehhäälltteerrss vvoonn ++ 5500 G Grad C° der Treibgasdruck 10 bis 14 bar, bevorzugt 12 bar, nicht überschreitet.
8. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das, in das Gemisch aus Lösemittel (10) und Wirkstoff (9) eintauchende Steigrohr (6) vor der Ventilvorrichtung (5) mit dem das Treibgas (12) aufnehmenden Teil des Innenraumes (8) des Druckbe¬ hälters (2) verbunden ist.
9. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung (5) ein entgegen einer
Ausströmrichtung des Wirkstoffes (9) verstellbares Sperrteil (27) aufweist, welches vorzugsweise durch einen Ventilkegel gebildet ist.
10. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sperrten (27) ein Einströmkanal (24) zu¬ geordnet ist, dessen Querschnitt mit zunehmender Entfernung des Sperrteiles (27) von einem Ventilsitz (18) bevorzugt unproportional zunimmt.
11. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrteil (27) unter einer in Richtung ei- ner Ausströmöffnung (26) gerichteten Vorspannkraft (32) einer Schließfeder (17) steht.
12. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11- dadurch gekennzeichnet, daß dem Einströmkanal (24) ein insbesondere zylinderförmiger Steuerkolben (31) zugeordnet ist, der vorzugsweise mit dem Sperrteil (27), insbesondere einem Ventilkegel, einstückig ausgebildet ist und daß der Ventilsitz (18) durch einen zum Sperrteil (27) bzw. Ventilkegel ge- gengleichen Kegel gebildet ist.
13. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (18) mit an diesen angeformten Einströmkanälen (24) versehen ist, die vorzugsweise gleichmä¬ ßig über den Umfang verteilt sind und durch parallel zu einer Längsachse (34) der Ventilvorrichtung (5) verlaufende Schlitze (23) gebildet sind.
14. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (18) um einen die Einströmka¬ näle (24) aufweisenden Bauteil eine Hülse (22) bildet, die in einem Ventilträ¬ ger (16) der Ventilvorrichtung (5) dichtend befestigt, insbesondere eingepreßt bzw. eingeklebt oder eingeschweißt ist.
15. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Öffnung (36,72) für das Treibgas (12) einen Durchmesser von 0,05 bis 0,3 mm, vorzugsweise 0,08 bis 0,15 mm, aufweist und vorzugsweise im Ventilträger (16) bzw. Ventilsitz (56) zwi¬ schen einem Dosierkolben (38) bzw. Ventilstößel (64) und einer Sperrplatte (14) bzw. Dichtscheibe (60) angeordnet ist.
16. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß der Speπteil (27) bzw. die Sperrplatte (14) durch eine den Querschnitt des Ventilträgers (16) abdichtende Platte gebildet ist, die mit Durchlässen (37) versehen ist und mittels einer Schließfeder (17) gegen einen Ventilsitz (18) gedrückt ist und daß bei zunehmender Entfernung des Sperrteiles (27) bzw. der Sperrplatte (14) vom Ventilsitz (18) ein Durch¬ trittsquerschnitt zwischen dem Dosierkolben (38) und einer diesem zugeord¬ neten Dosierfläche (39) verkleinert ist.
17. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenenergie des Gemisches hö¬ her ist als der Normalwert.
18. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch gasübersättigt ist und Gasmole¬ küle in einer monomolekularen oder weniger monomolekularen Schicht an Flüssigkeitströpfchen durch Adhäsionskraft festgehalten sind.
19. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Volumen des Treibgases (12) im Innen¬ raum (8) des Druckbehälters (2) größer ist als ein Teilvolumen des Treibga- ses (12) in einem Volumensbereich der nach Abzug eines Volumens des Ge¬ misches von einem Gesamtvolumen des Innenraumes (8) des Druckbehälters (2) verbleibt.
20. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckbehälter (2) eine Energiequelle
(148) zur Abgabe von Energie mittels Wärmeleitung oder Wärmestrahlung zugeordnet ist.
21. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (2) mit einem die Ener¬ giequelle (148) bildenden Vibrator (149) kuppelbar bzw. ausgestattet ist.
22. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
21, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (2) mit einem durch ein Rückschlagventil (157) verschlossenen Füllanschluß für das Treibgas (12) versehen ist.
23. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
22, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle (148) im Innenraum (8) des Druckbehälters (2) angeordnet ist.
24. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
23, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (136,172) einen Durchmesser kleiner 0,1 mm aufweist.
25. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
24, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung (5) einen entgegen ei¬ ner Ausströmrichtun^ des Wirkstoffes (9) verstellbaren Ventilstößel (164) aufweist, dem Längsschlitze (168,171) zugeordnet sind, deren Anzahl mit zu- nehmender Entfernung des Ventilstößels (164 von einer Dichtscheibe (160) bevorzugt unproportional zunimmt.
26. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
25, dadurch gekennzeichnet, daß den Längsschlitzen (168,171) der insbeson¬ dere zylinderförmige Ventilstößel (164) zugeordnet ist und daß die Längs¬ schlitze (168,171) am Ventilsitz (158) angeformt, vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt sind und parallel zu einer Längsachse der Ventilvor¬ richtung (5) verlaufen, sowie eine unterschiedliche Länge aufweisen.
27. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
26, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (164) unter einer in Richtung eines Kanals (170) gerichteten Vorspannkraft einer Drackfeder (165) steht.
28. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
27, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlitze (168,171) in einem eine Hülse bildenden Bauteil angeordnet sind, der in einem Ventilsitz (158) der
Ventilvorrichtung (5) dichtend befestigt, insbesondere eingepreßt bzw. einge¬ klebt oder eingeschweißt ist.
29. Druckgaspackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (2) aus einem dichten
Werkstoff, insbesondere einem Blech z.B. aus Nichteisenmetall, wie Alumi¬ nium, besteht.
30. Verfahren zum Befüllen von Druckgaspackungen, insbesondere Druckzerstäuberdosen, bei dem ein mit einer Öffnung versehener Druckbehäl¬ ter hergestellt und mit einem gegebenenfalls mit einem Lösemittel vermisch¬ ten Wirkstoff zum Teil gefüllt wird und danach die Öffnung mittels einer Ventilvorrichtung verschlossen und dann ein Treibgas über die Ventilvorrich¬ tung in den Innenraum des Druckbehälters eingebracht wird, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Gewicht des in das Gemisch eingebrachten Treibgases klei¬ ner als 25 % des gegebenenfalls mit dem Lösemittel versetzten Wirkstoffes ist, oder daß beim Einbringen und/oder danach dem Gemisch aus Wirkstoff und Treibgas eine Energie zugeführt wird.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß wäh¬ rend des Einbringens des Treibgases auf die Flüssigkeitsteilchen des gegebe¬ nenfalls mit dem Lösemittel versehenen Wirkstoffes eine kinetische Energie aufgebracht wird.
32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie eine thermische, über Wärmeleitung oder Wärmestrahlung aufgebrachte Energie ist.
33. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 32, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Treibgas mit einem über dem Betriebsdruck liegenden Druck in den Innenraum des Druckbehälters eingebracht und daran anschließend durch Zufuhr von insbesondere kinetischer Energie der Druck im Innenraum des Druckbehälters auf den Betriebsdruck abgesenkt wird.
34. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 33, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff und gegebenenfalls das Lösemittel in Bewegung versetzt, insbesondere mit einer Vibrationsbewegung beaufschlagt wird.
35. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 34, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter zumindest während des Einbringens des Treibgases in Vibration versetzt wird.
36. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 35, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter nach dem Einfüllen des Gemi¬ sches in Vibration versetzt wird.
37. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 36, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff und gegebenenfalls das Lösemittel mit Ultraschall beaufschlagt sind.
38. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 37, da¬ durch gekennzeichnet, daß eine Frequenz der auf das Gemisch und/oder Treibgas einwirkenden Schwingungen zwischen 20 Hz und 100 Hz, bevor¬ zugt 50 Hz, beträgt.
39. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 38, da¬ durch gekennzeichnet, daß eine Amplitude der auf das Gemisch und/oder Treibgas einwirkenden Schwingungen zwischen 1,2 mm und 2,5 mm bevor¬ zugt 1,6 - 1,8 mm beträgt.
40. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 39, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Treibgas mit einem konstanten Druck zwi¬ schen 6 und 12, bevorzugt mit 8 bar, eingebracht wird.
41. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 40, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Treibgas intermittierend in den Innenraum des Druckbehälters eingeblasen wird.
42. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 41, da- durch gekennzeichnet, daß die Abfüllkurve sinusförmig verläuft.
43. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 42, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Mischung von Treibgas und Wirkstoff bzw. Gemisch während des Füllvorganges erfolgt.
44. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 43, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Füllvorgang in 0,8 sec erfolgt.
45. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 44, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Energiezufuhr so stark ist, daß während des Füllvorganges die Flüssigkeitsoberfläche aufreißt und Fontänen austreten.
46. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 45, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Treibgas durch die Ventilvorrichtung in den Innenraum des Druckbehälters eingebracht wird.
47. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 46, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Treibgas von einem Vorratsbehälter mit einem voreinstellbaren Druck direkt über einen Abfüllkopf in den Druckbehälter eingebracht wird.
48. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 47, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Treibgas über eine Kolbenpumpe und die Ven¬ tilvorrichtung in den Druckbehälter eingebracht wird.
49. Fülleinrichtung zum Befüllen von Druckgaspackungen, insbesonde¬ re Druckzerstäuberdosen, mit einem Verdichter für das Treibgas einer Abfüll¬ vorrichtung und einer zwischen diesen angeordneten Steuerventilanordnung, die der, die Abfüllvorrichtung mit der Ventilvorrichtung bedarfsweise kuppelbar und mit einem Betätigungsstift für den Sperrteil der Ventilvorrich¬ tung und einer Dichtvorrichtung zwischen der Abfüllvorrichtung und der Ventilvorrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfüllvor- richtung und, bzw. oder eine Haltevorrichtung für den Druckbehälter mit ei¬ nem Vibrations antrieb verbindbar ist.
50. Fülleinrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung mit einem Vibrationserzeuger, insbesondere einem elek- tromagnetischen Vibrationsantrieb, bewegungsverbunden ist.
51. Fülleinrichtung nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeich¬ net, daß dem Vibrationsantrieb eine Steuervorrichtung zugeordnet ist und der Vibrationsantrieb über diese gleichzeitig mit dem Beginn der Zufuhr des Treibgases in den Innenraum des Druckbehälters aktiviert ist und mit der Un¬ terbrechung der Treibgaszufuhr abgeschaltet ist.
Bezugszeichenaufstellung
41 Abfüllvorrichtung
42 Grundplatte
43 Federelement
44 Vibrationsantrieb
45 Schwingmagnet
46 Abfüllkopf
47 Führung
48 Zylinderkolbenantrieb
49 Steuerstift
50 Rückschlagventil
Figure imgf000046_0002
61 Vibrations antrieb
62 Gleitkolben
63 Rückschlagventil
64 Zylinderkammer
Figure imgf000046_0001
■ 45 4
122 Deckel 161 Nut
123 Abfüll Vorrichtung 162 Anlagefläche
124 Grundplatte 163 Längsbohrung
125 Federelement 164 Ventilstößel
165 Druckfeder
126 Vibrationsantrieb
127 Abfüllkopf 166 Pfeil
128 Führung 167 Ausnehmung
129 Zylinderkolbenantrieb 168 Längsschlitz 130 Steuerstift 169 Öffnung
170 Kanal
131 Rückschlagventil
132 Steuerventil 171 Längsschlitz
133 Zuleitung 172 Öffnung 134 Druckreduzierventil 173 Entleerungsdiagramm
135 Verdichter 174 Diagrammlinie
175 Diagrammlinie
136 Druckspeicher
137 Steuerventil 138 Doppelpfeü
139 Auflage
140 Dichtplatte
141 Doppelpfeil 142 Entleerungsdiagramm
143 Entleerungsdiagramm
144 Diagrammlinie
145 Diagrammlinie 146 Diagrammlinie
147 Diagrammlinie
148 Energiequelle
149 Vibrator
150 Stromversorgung
151 Steuervorrichtung
152 Schalter
153 Heizvorrichtung
154 Heizelement 155 Einfüllöffnung
156 Einfüllstutzen
157 Rückschlagventil
158 Ventilsitz 158 Flansch
160 Dichtscheibe
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