DE3405064A1

DE3405064A1 - Vorrichtung zum herstellen und verspruehen einer aus wenigstens zwei komponenten, z. b. fluessigkeiten, und einem treibgas bestehenden mischung

Info

Publication number: DE3405064A1
Application number: DE19843405064
Authority: DE
Inventors: Faith Innsbruck Pershall
Original assignee: FUTURE PATENTS DEV FPD
Current assignee: FUTURE PATENTS DEV FPD
Priority date: 1984-02-13
Filing date: 1984-02-13
Publication date: 1985-08-14
Also published as: US4666062A

Description

Vorrichtung zum Herstellen und Versprühen einer aus
wenigstens zwei Komponenten, z.B. Flüssigkeiten, und einem Treibgas bestehenden Mischung Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen und Versprühen einer aus wenigstens zwei Komponenten, z.B. Flüssigkeiten, und einem Treibgas bestehenden Mischung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige Vorrichtungen finden überall dort Anwendung, wo verschiedene Füllgutarten getrennt aufbewahrt werden müssen und erst unmittelbar vor ihrem Gebrauch vermischt werden dürfen. Als Beispiel dafür seien hier nur Haarfärbemittel oder dergleichen angeführt.
An solche Vorrichtungen werden folgende Anforderungen gestellt: - Konstruktive Einfachheit und entsprechend niedrige Herstellungskosten; - einfache und sichere Handhabung; - sichere Lagerhaltung, d.h. insbesondere Vermeidung einer unbeabsichtigten Vermischung der Füllgutkomponenten; - gute Vermischung der einzelnen Füllgutkomponenten.
Für viele Anwendungsarten, so insbesondere auch bei Haarfärbemitteln, ist es erstrebenswert und auch notwendig, daß die Mischung in Aerosol- bzw. Schaumform abgegeben werden kann. Für diese Anwendungsfälle kommen nur eine Aerosol-Vorrichtung der genannten Art (Spraydose) in Frage. Es gibt hierzu eine Fülle von Stand der Technik, der sich in der Praxis mehr oder weniger bewährt hat.
Bezüglich der Würdigung dieses Standes der Technik wird auf die unter der Nummer 0062 817 veröffentlichte europäische Patentanmeldung Nr. 82 102 599.6 verwiesen, in der eine Weiterentwicklung des dort genannten Standes der Technik beschrieben und beansprucht ist. Diese Weiterentwicklung ist dadurch gekennzeichnet, daß der innere Behälter als ein selbständiger, mit einem gesonderten Abgabeventil versehener Aerosol-Behälter ausgebildet ist, wobei der innere Behälter unter einem höheren Innendruck steht als der äußere Behälter und sein Abgabeventil mit dem Innenraum des äußeren Behälters kommuniziert, daß das Abgabeventil des inneren Behälters mit dem Abgabeventil des äußeren Behälters kinematisch derart gekoppelt ist, daß durch normale Betätigung des Abgabeventils des äußeren Behälters das Abgabeventil des inneren Behälters geöffnet wird und daß ferner Mittel vorhanden sind, welche das Abgabeventil des inneren Behälters in seiner geöffneten Stellung festhalten. Als derartige Mittel sind vorgeschlagen Halteklammern, Klemmhülsen oder dergleichen.
Eine Testserie für nach der erwähnten europäischen Patentanmeldung hergestellte Vorrichtungen hat sehr schnell gezeigt, daß diese Vorrichtung für die Praxis ungeeignet ist, und zwar aus mehreren Gründen: - Aufwendige Zwei-Ventile-Konstruktion mit zwei unabhängig voneinander beweglichen, jedoch kinematisch miteinander gekoppelten Abgaberöhrchen, nämlich einem inneren und einem äußeren Abgaberöhrchen; - zusätzliche Korrosions- und Dichtigkeitsprobleme im Bereich des dem inneren Behälter zugeordneten Abgabeventils; - relativ hoher Montageaufwand für die gegenseitige Zuordnung von innerem und äußerem Abgabeventil.
Aus der CH-PS 382 075 ist es bekannt, eine Verschlußmembran des inneren Behälters mittels des Abgabeventils, und zwar mittels dessen Abgaberöhrchen, aufzubrechen.
Die dabei erreichte Öffnung ist jedoch relativ undefiniert und meist so klein, daß eine spontane Vermischung zwischen den Komponenten im inneren und äußeren Behälter nicht zustandekommt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die konstruktiv einfach und dennoch äußerst funktionssicher ist, bei der insbesondere eine definierte Fluidverbindung zwischen dem inneren und äußeren Behälter hergestellt werden kann, so daß eine gleichbleibend gute Vermischung der Komponenten gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Patentanspruches 1 gelöst.
Das innere Aerosol-Ventil nach der europäischen Patentanmeldung Nr. 82 102 599.6 ist erfindungsgemäß ersetzt durch einen speziellen Verschluß mit einer durch das Abgaberöhrchen des Abgabeventils in die Behälteröffnung drückbaren Verschlußkappe, wobei zur Erhaltung einer definierten Fluidverbindung zwischen dem inneren und äußeren Behälter in der Behälteröffnung des inneren Behälters Mittel zur Fixierung der Verschlußkappe vorgesehen sind, vorzugsweise in Form von Halterippen, -nocken oder dergleichen. Die Verschlußkappe ist demnach erfindungsgemäß integraler Bestandteil des Verschlusses des inneren Behälters, wobei dieser vorzugsweise zwischen dem Ventilkörper des Abgabeventils und dem Öffnungsrand des inneren Behälters gehalten ist. Die Fixierung erfolgt z.B. mittels eines elastischen Elements, das den inneren Behälter samt Verschluß gegen den Ventilkörper des Abgabeventils drückt.
Bevorzugte konstruktive Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben, wobei die Maßnahmen nach den Patentansprüchen 3 und 4 hervorzuheben wären, durch die zum einen eine Befüllung des inneren Behälters im bereits montierten Zustand innerhalb des äußeren Behälters möglich ist. Andererseits ist nach Befüllung des inneren Behälters eine Fluidabdichtung zwischen dem Innenraum des inneren Behälters und dem Innenraum des äußeren Behälters sichergestlelt. Vor allem eignen sich diese Maßnahmen zum Befüllen des inneren Behälters mit dem Treibmittel.
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen Längs- bzw. Axialschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. einen erfindungsgemäß ausgebildeten Zweikammerbehälter; Figur 2 den Öffnungs- und Mischmechanismus der Vorrichtung nach Figur 1 im Längsschnitt und vergrößertem Maßstab, wobei der Verschluß des inneren Behälters fluiddicht verschlossen istr Figur 3 den Öffnungs- und Mischmechanismus nach Figur 2 mit aufgebrochenem Verschluß des inneren Behälters; Figur 4 den Verschluß des inneren Behälters im Schnitt und noch größerem Maßstab zur Veranschaulichung der Befüllung des inneren Behälters mit Treibgas; und Figur 5 den Verschluß des inneren Behälters nach Befüllung desselben mit Treibgas.
Die Vorrichtung bzw. der Zweikammerbehälter nach Figur 1 umfaßt einen äußeren Standard-Aerosol-Behälter 1 mit einem Abgabeventil 26, das in üblicher Weise in einem am Öffnungsrand 17 des äußeren Behälters 1 dicht befestigten Deckel 3 gefaßt ist sowie einen inneren Behälter 2, der aus einem ebenso korrosionsbeständigen Material besteht wie der äußere Behälter 1. Der äußere Behälter 1 enthält eine Füllgutkomponente A, der innere Behälter 2 eine Füllgutkomponente B sowie ein geeignetes Treibmittel T, welches im allgemeinen ein leicht verflüssigbares Gas, z.B. Butan-Propan oder dergl.,ist.
Die innere Füllgutkomponente B kann z.B. Wasserstoffperoxyd und die Füllgutkomponente A ein Farbstoff sein.
Die Abmessungen der Behälter 1 und 2 richten sich nach den abzugebenden Füllgutvolumina und deren Verhältnis.
Maximal kann der Durchmesser des inneren Behälters 2 knapp so groß sein wie der Innendurchmesser des Öffnungsrandes 17 des äußeren Behälters 1, so daß der innere Behälter 2 noch durch diese Öffnung in den äußeren Behälter eingeführt werden kann. Für gängige Größen sind diese Abmessungen genormt.
Das im Deckel 3 befestigte Abgabeventil 26 besteht aus einem Ventilkörper 16 und einem in diesem axial einwärts bewegbar gelagerten Betätigungs- und Abgaberöhrchen 6, durch welches die Mischung aus den Behältern 1, 2 entnehmbar ist. Das Abgaberöhrchen 6 ist noch mit einer Kappe 7 verschlossen. Das Abgaberöhrchen 6 ist entgegen der Wirkung einer Schraubenfeder 18 axial einwärts bewegbar, wobei die Abstützung der Schraubenfeder 18 am Ventilkörper 16 einerseits und an einer am Abgaberöhrchen 6 angeformten Ringschulter 19 andererseits erfolgt.
Der Ventilkörper 16 ist im Deckel 3 form- und kraftschlüssig verankert, wie die Figuren 2 und 3 sehr gut erkennen lassen. Der innere Behälter 2 ist nach Art einer Flasche mit verjüngtem Flaschenhals 20 ausgebildet. Der Verschluß 4 des inneren Behälters ist, wie die Figuren 2 bis 5 sehr deutlich zeigen, als Verschlußhaube ausgebildet, die über den Öffnungsrand 12 des Flaschenhalses 20 gestülpt ist. Die Fluidabdichtung zwischen dem Innenraum des inneren Behälters und dem Innenraum des äußeren Behälters erfolgt durch eine zwischen dem Öffnungsrand 12 und der Verschluß haube 4 angeordnete Ringdichtung 11, deren zusätzliche Funktion anhand der Figuren 4 und 5 noch näher erläutert wird. Die Verschlußhaube 4 ist zwischen dem Öffnungsrand 12 des inneren Behälters 2 bzw. der Ringdichtung 11 und dem Ventilkörper 16 des Abgabeventils 26 eingeklemmt, wobei die Klemmwirkung durch ein auf den Boden des inneren Behälters 2 wirkendes elastisches Element erzielt wird, das zugleich zur unteren Abstützung und Zentrierung des inneren Behälters 2 innerhalb des äußeren Behälters 1 dient. Der Anpreßdruck dieses elastischen Elements 5 ist so groß, daß zwischen der Verschlußhaube 4 und dem Öffnungsrand 12 des inneren Behälters 2 unter Einschluß der Ringdichtung 11 eine sichere Abdichtung gegenüber dem Füllraum des äußeren Behälters 1 erhalten wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das elastische Element 5 durch eine den Bodenbereich des inneren Behälters 2 umfassende topfartige Halterung 21 mit sich elastisch gegenüber Seiten- und Bodenwand des äußeren Behälters 1 abstützenden Füßen 22 gebildet.
Die topfartige Halterung 21 dient also zugleich zur Fixierung des inneren Behälters 2 innerhalb des äußeren Behälters 1 und zur elastischen Andrückung gegen den Verschluß 4 bzw. Ventilkörper 16 des Abgabeventils 26.
Zur Sicherung der Verschlußhaube 4 am Öffnungsrand 12 des inneren Behälters 2 bzw. an dessen Flaschenhals 20 während der Montage ist der untere Rand der Verschlußhaube 4 mit nach innen vorstehenden Rastnocken bzw.
einem nach innen vorstehenden Rastwulst 23 versehen, die bzw. der den Öffnungsrand 12 hintergreifen (siehe Figuren 2 bis 5). Die eigentliche Fixierung der Verschlußhaube 4 im befüllten Zustand der beiden Behälter erfolgt jedoch - wie oben dargelegt - durch die Einklemmung zwischen dem Öffnungsrand 12 des inneren Behälters 2 und dem Ventilkörper 16 des Abgabeventiles 26.
Die elastische Andrückung des inneren Behälters 2 bzw.
desssen Öffnungsrandes 12 gegen die Verschlußhaube 4 und damit gegen den Ventilkörper des Abgabeventils 26 kann auch durch ein zwischen dem Boden des äußeren Behälters 1 und dem Boden des inneren Behälters 2 wirksames Federelement, z.B. Schraubenfeder, erfolgen. Im übrigen erfolgt die Fixierung des inneren Behälters 2 innerhalb des äußeren Behälters 1 im Bodenbereich des inneren Behälters 2 in gleicher Weise wie bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform, d.h. mittels einer den Bodenbereich des inneren Behälters 2 umfassenden topfartigen Halterung, die sich mittels seitlich angeformten Füßen gegenüber der Seitenwand des äußeren Behälters 1 abstützt.
Vor Ingebrauchnahme der Vorrichtung befindet sich das Abgaberöhrchen 6 in der in Figur 1 bzw. 2 gezeigten Stellung. Zum Vermischen der beiden Füllgutkomponenten A und B wird das Abgaberöhrchen 6 des Abgabeventils 26 axial einwärts gedrückt und damit eine Verschlußkappe 8 unter Aufbrechen einer Sollbruchstelle 15 in einen zentralen Durchgang geschoben, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Öffnung 13 des inneren Behälters 2 definiert und integraler Bestandteil der Verschlußhaube 4 ist. Der aufgebrochene bzw. geöffnete Zustand des inneren Behälters 2 ist in Figur 3 dargestellt.
Die Verschlußkappe 8 ist, wie die Figuren 2 bis 5 gut erkennen lassen, integraler Bestandteil der Verschlußhaube 4 und mit dieser über eine Sollbruchstelle in Form einer ringförmigen Schwachstelle 15 verbunden.
Die in die Öffnung 13 mittels des Abgaberöhrchens 6 geschobene bzw. gedrückte Verschlußkappe 8 wird in dieser Öffnung durch drei gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Längsrippen 9 gehalten unter Ausbildung einer definierten Fluidverbindung zwischen dem Innenraum des inneren Behälters und dem Innenraum des äußeren Behälters (Pfeil 27 in Figur 3). An den die Behälteröffnung 13 definierenden Durchgang ist im übrigen ein herkömmliches Steigröhrchen 28 angeschlossen. Zum Zwecke des Aufbrechens der Verschlußhaube 4, d.h. zum Eindrücken der Verschlußkappe 8, ist der dieser zugewandte untere Teil 29 des Abgaberöhrchens 6 stempelartig ausgebildet.
Anhand der Figuren 4 und 5 soll die Doppelfunktion der Ringdichtung 11 näher erläutert werden. Die Ringdichtung 11 wirkt demnach zugleich als Rückschlagventil.
Zur Befüllung des inneren Behälters 2 mit Treibgas im bereits montierten Zustand desselben (Pfeil 30 in Figur 4) weist die Verschlußhaube 4 Öffnungen 10 auf, die im Bereich eines Ringspaltes 14 zwischen dem zentralen, die Behälteröffnung 13 definierenden Durchgang und dem Flaschenhals 20 des inneren Behälters 2 liegen. Die Verschlußstellung der Ringdichtung 11 ist in Figur 5 dargestellt. Das sich im Inneren des inneren Behälters 2 befindliche Treibgas drückt die Ringdichtung 11 nach oben derart, daß die Durchgänge 10 in der Verschlußhaube 4 verschlossen sind. Die Druckrichtung des Treibgases T ist in Figur 5 mit den Pfeilen 31 gekennzeichnet.
Beim Befüllen des inneren Behälters 2 mit Treibgas (Pfeil 30 in Figur 4) durch die Durchgänge 10 hindurch wird die Ringdichtung 11 nach innen in den Ringspalt 14 ge- drückt unter Ausbildung einer Fluidverbilldung zwischen den Durchgängen 10 und dem Ringspalt 14. Die Ringdichtung 11 hat demnach eine Doppelfunktion. Statt der Ringdichtung 11 könnten auch Kugel-Rückschlagventile oder Rückschlagmembranen in den Durchgängen 10 angeordnet sein. Die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Ausführungsform mit der Ringdichtung 11 ist jedoch vom konstruktiven Aufwand die denkbar einfachste Lösung.
Sämtliche in den Unterlagen offenbarte Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Claims

Vorrichtung zum Herstellen und Versprühen einer aus wenigstens zwei Komponenten, z.B. Flüssigkeiten, und einem Treibgas bestehenden Mischung Patentansprüche X VorrichEdng zum Herstellen und Versprühen einer aus wenigstens zwei Komponenten (A, B), z.B. Flüssigkeiten, und einem Treibgas (T) bestehenden Mischung, bestehend aus zwei ineinander angeordneten Behältern (1, 2) zur Aufnahme der zu mischenden Komponenten (A, B) und des Treibgases (T) und einem am äußeren Behälter (1) angeordneten, ein beweglich gelagertes Abgaberöhrchen (6) umfassenden Abgabeventil (26), mit dem auf einen Verschluß (4) des inneren Behälters (2) derart einwirkbar ist, daß er durch normale Betätigung des Abgabeventils (26) bzw. dessen Abgaberöhrchens (6) aufbrechbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (4) des inneren Behälters (2) eine durch das Abgaberöhrchen (6) des Abgabeventils (26) in die Öffnung (13) des inneren Behälters (2) stoß-bzw. drückbare Verschlußkappe (8) umfaßt, und daß die Öffnung (13) des inneren Behälters (2) Mittel (9) zur Fixierung der eingedrückten Verschlußkappe (8) unter Ausbildung und Aufrechterhaltung einer Fluidverbindung (27) zwischen dem Innenraum des inneren Behälters (2) und dem Innenraum des äußeren Behälters (1) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (4) des inneren Behälters (2) Deckel-oder haubenartig ausgebildet und mit einem zentralen, die Behälteröffnung (13) definierenden Durchgang versehen ist, der durch die Verschlußkappe (8) verschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (4) außerhalb des zentralen durch die Verschlußkappe (8) verschlossenen Durchgangs einen weiteren Durchgang (10) aufweist, dem ein Rückschlagventil zugeordnet ist, das unter dem im gefüllten inneren Behälter (2) herrschenden Druck in Schließstellung gehalten, zum Befüllen des inneren Behälters (2) jedoch öffenbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil durch eine zwischen dem Verschluß (4) und dem inneren Behälter (Öffnungsrand 12) angeordnete Ringdichtung (11) gebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der deckel- oder haubenartige Verschluß (4) unter der Wirkung eines elastischen Elements (z.B. untere Abstützung 5 des inneren Behälters 2 innerhalb des äußeren Behälters 1) gegen den Rand (12) der zu verschließenden Öffnung des inneren Behälters (2) unter Ausbildung einer Fluidabdichtung zwischen innerem und äußerem Behälter gedrückt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (4) des inneren Behälters (2) klemmend zwischen diesem und dem Ventilkörper (16) des Abgabeventils (26) gehalten ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Fixierung der eingedrückten bzw. in die Öffnung (13) des inneren Behälters (2) gedrückten Verschlußkappe (8) mindestens 3 etwa gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Längsrippen (9) oder in Behälterlängsrichtung angeordnete Haltenoppen oder dergleichen sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (8) über eine Sollbruchstelle (Schwachstelle 15) mit dem übrigen Teil des Verschlusses (4) des inneren Behälters (2) verbunden ist.