-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf handgehaltene Sprühvorrichtungen
zum Sprühen verschiedener
Aerosolprodukte, noch genauer, auf Doppelbehältersprühvorrichtungen, welche einen ersten
Behälter
zum Enthalten des Produkts, das auszugeben ist, und einen zweiten
Behälter
zum Enthalten eines unter Druck stehenden Treibmittels, um das Produkt
auszugeben, aufweisen.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Doppelbehältersprühvorrichtungen
verschiedener Typen sind gut bekannt, welche Sprühvorrichtungen, welche Seite-an-Seite-Behälter aufweisen, Sprühvorrichtungen,
welche Huckepackbehälter
aufweisen, wobei ein Treibmittelbehälter auf einem Produktbehälter positioniert
ist, und Sprühvorrichtungen, bei
welchen ein Treibmittelbehälter
innerhalb eines Produktbehälters
positioniert ist, um innere und äußere Behälter zu
bilden, umfassen. Ein besonderer Vorteil von solchen Doppelbehältersprühvorichtungen
ist, dass sie sich zur Verwendung von weniger Treibmittel und höheren Produkt-zu-Treibmittelverhältnissen
an dem Ausgabeauslass eignen, sehr wünschenswerte Merkmale hinsichtlich
der Kosten und Umweltbelange, welche sich auf allgemein verwendete
Aerosoltreibmittel, wie beispielsweise diejenigen, welche volatile
organische Verbindungen enthalten, beziehen. In Doppelbehältersprühvorrichtungen
des Huckepack- oder des Innen-Außen-Typs ist eine Aerosolventil
an der Oberseite des Treibmittelbehälters montiert und enthält einen
Ventilschaft, durch welchen sowohl Produkt als auch Treibmittel
in einen Aktuator passieren kann, welcher auf dem Ventilschaft montiert
ist. Eine Röhre
für das
Produkt ist unterhalb des Ventils positioniert und passiert in abgedichteter
Weise durch die Innenseite und aus dem Boden des Treibmittelbehälters hinaus
nach unten in den Produktbehälter.
Eine Venturi-Verengung ist in dem Aktuator vorhanden, und wenn das
Aerosolventil betätigt
wird, zieht der Fluss des Treibmittels von dem Treibmittelbehälter durch
das Ventil und durch die Venturiverengung Produkt von dem Produktbehälter durch
die Röhre
und das Ventil in den Aktuator hinein, um sich mit dem Treibmittel
zu vermischen und aus dem Aktuator ausgegeben zu werden.
-
Für eine zufriedenstellende
Doppelbehältersprühvorrichtung,
welche innere Treibmittel- und äußere Produkt-Behälter aufweist,
besteht eine große Anzahl
von Kriterien, die zu berücksichtigen
und erfüllen
sind. Zuerst muss die Sprühvorrichtung
sicher gegenüber
einem Zerbrechen des Treibmittelbehälters sein, was eine Verletzung
des Benutzers verursacht. Zweitens muss die Sprühvorrichtung sicher davor sein,
dass Treibmittel unbeabsichtigt den Produktbehälter auf eine Aktuatorverstopfung
hin oder auf eine schlecht konstruierte Treibmittelbehälterplatzierung
hin eintritt, um ein Zerbrechen des Produktbehälters und eine Verletzung des
Benutzer zu verursachen. Drittens sollte Treibmittel auf gar keinen
Fall unbeabsichtigt in den Produktbehälter auf eine Aktuatorverstopfung
hin oder aufgrund einer schlecht konstruierten Treibmittelkammer
und Ventilplatzierung eintreten, da das unbeabsichtigte Hinzufügen von
Treibmittel zu dem Produkt das vorbestimmte Produkt-zu-Treibmittelverhältnis ändern wird,
welches auszugeben ist, wenn die Sprühvorrichtung später betätigt wird
(z. B. nachdem der verstopfte Aktuator gereinigt ist). Viertens
sollte die Sprühvorrichtungsverpackung
in der Herstellung wirtschaftlich sein und für den Benutzer im Erscheinungsbild ästhetisch
ansprechend sowohl in der Form, im Griff und in Graphiken des Gesamtpakets
sein. Fünftens
sollte das Produkt in dem Produktbehälter nicht zu der Atmosphäre öffnen, so
dass, wenn die Sprühvorrichtung
nicht in Verwendung ist, das Produkt in dem Produktbehälter nicht
verdampfen kann, nicht kontaminiert werden kann oder von der Sprühvorrichtung durch
Fallenlassen der Sprühvorrichtung
oder Zusammendrücken
des äußeren Produktbehälters freigegeben
werden. Sechstens sollte die Konstruktion der Venturiverengung in
dem Aktuator hohe Produkt-zu-Treibmittelverhältnisse aus den zuvor erwähnten Gründen vorsehen.
Siebtens kann der Produktbehälter
vorteilhafterweise wieder auffüllbar sein,
und der Treibmittelbehälter
und das Ventil können
für eine
Austauschbarkeit und Wiederverwendung beim Ausgeben verschiedener
Produkte ersetzbar sein. Der Verschluss des Treibmittelbehälters und
sein Sitz innerhalb des Produktbehälters sollten in der Herstellung
einfach sein und konstruiert sein, um jegliche Absprengung des Verschlusses
durch das Treibmittel zu verhindern. Achtens können der Treibmittelbehälter und
die Ventilstruktur vorteilhafterweise konstruiert sein, um ein Hochgeschwindigkeitsdruckbefüllen des
Treibmittelbehälters
durch die Ventilstruktur zu erlauben, welche auch zum Produktfluss
während
des Sprühens
geeignet sein muss, während
ausgeschlossen wird, dass ein Treibmittelfluss in den Produktflusspfad
der Ventilstruktur während
der Druckbefüllung
eintritt. Druckbefüllung
der volatilen organischen Treibmittelkomponenten ist vorteilhaft
vis-a-vis einem Befüllen
unter der Montagemanschette aus Umwelt- und wirtschaftlichen Gründen, wie
gut bekannt ist, und geringere Mengen des teueren Treibmittels können verwendet
werden. Neuntens sollte die Ventilstruktur für sowohl einen Produkt- als
auch Treibmittel-Fluss durch das Gehäuse und den Schaft des Ventils
in der Konstruktion und Herstellung einfach sein. Zehntens sollten
Mittel vorgesehen sein, um einen atmosphärischen Druck in den Produktbehälter aufrechtzuerhalten,
wenn Produkt gesprüht
wird, so dass während
das Produkt aus dem Produktbehälter
herausgezogen wird, der Produktbehälter sich nicht verzerren wird
oder nach innen aufgrund des abgesenkten inneren Drucks einknicken
wird. Zumindest diese Kriterien sind relevant für eine kommerziell zufriedenstellende
wirtschaftliche und sichere Sprühvorrichtung,
welche innere und äußere Gehäuse aufweist.
-
Bis
heute hat der Stand der Technik höchstens zumindest teilweise
die obigen Kriterien für Sprühvorrichtungen
mit inneren und äußeren Behältern erfüllt. In
einem bestimmten des Stand der Technik ist der Treibmittelbehälter der äußere Behälter, so dass
ein Zerbrechen den Benutzer sofort einer Verletzung ausliefert.
Ein anderer Stand der Technik ordnet die Treibmittelkammer im Inneren
der Treibmittelkammer an, sieht jedoch keine Einrichtung vor, um
zu verhindern, dass ein Treibmittel auf ein Verstopfen der Aktuatordüse hin oder
auf eine nicht zufriedenstellende Ventil-Treibmittelgehäuse-Platzierung
hin einen Weg in die Produktkammer finden kann, um potentiell ein
Zerbrechen oder zumindest eine Änderung
der elementaren Produkt zu Treibmittelverhältnisse zu verursachen, welche
ausgegeben werden. Ein bestimmter anderer Stand der Technik sieht
verschiedene komplizierte und/oder nicht geeignete Einrichtungen
vor, um das Treibmittelgehäuse
innerhalb des Produktbehälters
einzuhängen,
welche Einrichtungen von der Oberseite des Treibmittelgehäuses abgesprengt
werden können,
und welche ein Aussickern aus dem Treibmittelgehäuse in das Produktgehäuse durch
eine Ventilabdichtdichtung erlauben; komplizierte Konstruktionen
für die
Treibmittel- und Produktventile; kein Abschließen des Ventils des Produktbehälters, wenn
die Sprühvorrichtung
nicht verwendet wird; nicht geeignete Venturikonstruktionen, und/oder
keine Einrichtung, um den Treibmittelbehälter zu füllen.
-
Repräsentativ
für den
obigen Stand der Technik sind
US
Patente Nummern 3,289,949 ;
3,388,838 ;
3,389,837 , welche den Stand
der Technik gemäß der Präambel des
Anspruchs 1 darstellt;
3,401,844 ;
3,451,596 ;
3,894,659 ;
4,441,632 ;
5,507,420 ; and
6,092,697 .
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
In Übereinstimmung
mit Anspruch 1 ist eine Doppelbehälter-Aerosolsprühausgabevorrichtung vorgesehen,
welche einen dünnen
flexiblen äußeren Kunststoffbehälter zum
Enthalten eines Produkts, welches auszugeben ist, aufweist. Ein
innerer im Wesentlichen starrer Behälter ist innerhalb des äußeren Behälters zum
Enthalten eines unter Druck stehenden Treibmittels, welches nicht
in Kontakt mit dem abzugebenden Produkt steht, welches auszugeben ist,
platziert. Ein Verschluss verschließt die Oberseite des inneren
Behälters
und weist eine darauf montierte Ventilanordnung auf. Die Ventilanordnung
enthält ein
Ventilgehäuse,
einen Ventilschaft, welcher sich nach außen zu dem Verschluss erstreckt,
primäre und
sekundäre
Ventile zum Steuern des Flusses von den inneren und äußeren Behältern jeweilig
durch den Ventilschaft, und erste und zweite elastische abdichtende
Dichtungen zum Abdichten der primären und sekundären Ventile.
Ein Rohr bildet einen Produktflusspfad, welcher mit einem Ende der
Ventilanordnung verbunden ist, und erstreckt sich durch das innere
Gehäuse
und dahinter bis zu einer Länge,
welche sich der Basis des äußeren Behälters, der
mit der Sprühausgabevorrichtung
zu verwenden ist, annähert.
Das Rohr ist in Bezug auf das innere Gehäuse an dem Punkt abgedichtet,
wo es das innere Gehäuse
verlässt.
Der Ventilschaft definiert sich nach oben erstreckende Produkt-
und Treibmittelbohrungen, welche an ihren oberen Enden offen sind,
wovon eine der Bohrungen in Fluidkommunikation mit dem primären Ventil
ist und die andere der Bohrungen in Fluidkommunikation mit dem sekundären Ventil
ist. Weiterhin ist ein Sprayaktuator zum Montieren auf dem Ventilschaft
und zum Überlagern
der oberen Enden der Bohrungen vorgesehen, wobei der Sprayaktuator eine
Ausgabeöffnung
in Fluidkommunikation mit den Bohrungen aufweist. Der Sprayaktuator
weist weiterhin einen Düseneinsatz
mit einer Venturiverengung auf, wobei Treibmittel, welches von dem
inneren Gehäuse
und durch den Düseneinsatz
passiert, Produkt von dem äußeren Gehäuse ansaugt,
was darin resultiert, dass Produkt und Treibmittel durch die Sprayaktuatorausgabeöffnung austreten.
-
Auf
eine Verwendung der Sprayvorrichtung hin, kann die Aktuatorausgabeöffnung gelegentlich verstopfen,
was zu einem gefährlichen
Sicherheitsproblem führen
kann, wenn Treibmittel, welches in den Aktuator eintritt, deshalb,
weil es nicht durch die verstopfte Ausgabeöffnung austreten kann, die
Produktbohrung des Schafts bis hinter das sekundäre Absperrventil das Produktrohr
hinunter, und in das äußere dünne Kunststoffproduktrohrgehäuse passieren
sollte. Ein ausreichender Druckaufbau durch diese Einrichtung kann
verursachen, dass der äußere Behälter bricht
und den Benutzer potentiell verletzt. Sogar ohne solch einen Bruch
kann ausreichend Treibmittel in den Produktbehälter mittels dieser Einrichtung
eintreten, so dass nachdem der verstopfte Aktuatorausgabeauslass
gereinigt ist, das resultierende Produkt und Treibmittel, welches
auf ein darauffolgendes Sprühen
hin ausgegeben wird, ein deutlich unterschiedliches Produkt-zu-Treibmittelverhältnis aufweisen
wird als das vorbestimmte gewünschte
Verhältnis.
Dieses letztere Ergebnis zusätzlich
zu der Verwendung des überschüssigen Treibmittels
wird auch die Partikelgröße und das Sprühmuster
des gesprühten
Produkts beeinflussen, und somit die Effektivität des Sprühens.
-
Dementsprechend
ist ein tertiäres
Ventil in der Form eines Einwegeventils vorgesehen, welches stromabwärts des
sekundären
Ventils in dem Pfad des Produktflusses positioniert ist. Das tertiäre Ventil öffnet, wenn
der Sprayaktuator betätigt
wird und Produkt das Rohr von dem äußeren Gehäuse hinaufgezogen wird. Weiterhin
schließt
das tertiäre
Ventil auf ein Verstopfen des Ausgabeauslasses hin, was einen Fluss
von Treibmittel von der Treibmittelbohrung in den Sprayaktuator
hinein, wenn er betätigt
wird, die Produktbohrung hinunter und durch das sekundäre Ventil
hindurch verursacht, wobei das tertiäre Ventil unter dem Einfluss
des Treibmittelflusses durch das zweite Ventil hindurch schließt, um zu
verhindern, dass Treibmittel in den flexiblen Behälter passiert.
-
Der
innere Behälter
kann das Montagelager um eine periphere Wulst des Behälters herum
geklemmt aufweisen, welcher wiederum auf einem Vorsprung des äußeren Gehäuses angrenzend
seines oberen Endes platziert ist, und welches darauf durch eine
Schraube oder einen Schnappverschluss gehalten wird. Eine Druckausgleichseinrichtung
ist auch für
den äußeren Behälter vorgesehen,
wenn Produkt ausgegeben wird.
-
Zusätzlich wird
in der vorliegenden Erfindung eine Druckbefüllung des Treibmittels durch
Druckbefüllungspfade
vorgesehen, welche von um den Ventilschaft herum ausströmen, wo
der Schaft durch das Montagelager passiert, wobei sich ein erster
Pfad während
der Druckbefüllung über die
Oberseite der ersten oberen flexiblen Dichtung erstreckt und um seine äußere umgebogene
Kante durch eine Vielzahl von Durchgängen in den inneren Behälter, und
wobei sich ein zweiter Pfad während
der Druckbefüllung über die
Oberseite der ersten oberen flexiblen Dichtung erstreckt, um ihre
umgebogene innere Kante herum in das Innere des Ventilgehäuses und
durch Seitenwandöffnungen
des Ventilgehäuses
in den inneren Behälter.
Die Seitenwandöffnungen
des Ventilgehäuses
sind zwischen den primären
und sekundären Ventilen
angeordnet, und Treibmittel kann während der Befüllung nicht
von der Innenseite des Ventilgehäuses
zu irgendeinem Teil des Produktflusspfades aufgrund des Vorhandenseins
der zweiten unteren flexiblen Dichtung passieren.
-
Andere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung, Zeichnungen und Ansprüchen offensichtlich werden.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist
eine Schnittseitenansicht der Sprayausgabevorrichtung der vorliegenden
Erfindung in ihrem Nicht-Betriebszustand;
-
2 ist
eine Schnittseitenansicht entsprechend 1, jedoch
mit der Sprayausgabevorrichtung der vorliegenden Erfindung in ihrem
Betriebszustand;
-
3 ist
eine vergrößerte Schnittseitenansicht
der Aerosolventilanordnung der vorliegenden Erfindung in ihrem Nicht-Betriebszustand;
-
4 ist
eine vergrößerte Schnittseitenansicht
der Aerosolventilanordnung des Aktuators der vorliegenden Erfindung
in ihrem Betriebszustand;
-
5 ist
eine vergrößerte Schnittseitenansicht
der Aerosolventilanordnung der vorliegenden Erfindung in ihrem Treibmitteldruckbefüllungszustand;
und
-
6 ist
eine teilweise Querschnittsansicht der Aerosolventilanordnung der
vorliegenden Erfindung, aufgenommen entlang der Linien A-A von 5.
-
Beschreibung der Ausführungsform
-
1 und 2 stellten
im Allgemeinen eine Aerosolsprayausgabevorrichtung 10 dar,
welche ein dünnes
flexibles äußeres Kunststoffgehäuse 11 zum
Enthalten eines Produkts 12, welches auszugeben ist, aufweist.
Behälter 11 kann
aus einer Vielzahl von Kunststoffen in einer Vielzahl von Formen,
Größen und
Farben geformt sein, um Marketingerfordernisse zu erfüllen. Verschiedene
Graphiken können auch
leicht auf die Außenseite
des Kunststoffbehälters 11 aufgebracht
werden. Ein äußerer Behälter 11 wird
nicht ein unter Druck stehendes Treibmittel enthalten, und dementsprechend
wird es zur Wirtschaftlichkeit der Herstellung dünnwandig sein, da eine wesentliche
Wanddicke nicht erforderlich ist, um einer Treibmitteldeformation
oder einem möglichen
Bruch zu widerstehen. Die Produkte, die auszugeben sind, können Haushaltsprodukte,
Insektizide, Herbizide, kosmetische Produkte, Farben, etc. enthalten.
-
Innerhalb
des äußeren Behälters 11 angeordnet
ist ein innerer Behälter 13 zum
Enthalten eines verflüssigten
Treibmittels 14, welches eine flüssige Phase und eine darüber liegende
Gasphase aufweist. Der innere Behälter 13 wird im Wesentlichen starr
sein, um einer Deformation durch das Treibmittel zu widerstehen,
und kann aus Metall oder aus Kunststoff hergestellt sein. Der innere
Behälter 13 ist an
seinem oberen Ende durch den Verschluss 15 in der Form
eines Aerosolmontagelagers abgeschlossen, wie gezeigt, welches einen
zentralen Sockelabschnitt 16 und einen peripheren umfänglichen
Kanalabschnitt 17 aufweist, wie es im Stand der Stand der Technik
gut bekannt ist. In dem Sockel 16 des Verschlusses 15 montiert
ist eine Aerosolventilanordnung 18, welche im Folgenden
im Detail beschrieben wird. Die Ventilanordnung 18 enthält einen
Ventilschaft 19 und ein Ventilgehäuse 20, wobei sich
der Schaft 19 nach oben durch den Sockelabschnitt 16 hindurch
erstreckt. Auf der Oberseite des Ventilschafts 19 ist ein
Aerosolaktuator 21 montiert, dessen Details hier im Folgenden
beschrieben werden. Sich von dem Ventilgehäuse 20 innerhalb des
inneren Behälters 13 nach
unten erstreckend, ist ein Produktrohr 23, wobei das Rohr durch
den Boden des inneren Behälters 13 und
in den äußeren Produktbehälter 11 passiert.
-
Der
Verschluss 15 dichtet den inneren Treibmittelbehälter 13 durch
einen umfänglichen
Kanalabschnitt 17 ab, welcher um eine obere umfängliche
periphere Wulst 23 des inneren Behälters 13 herum geklemmt
ist. Die geklemmte Wulst 23 und der Kanal 17 lagern
wiederum auf einem umfänglichen
Vorsprung 24, um den inneren Behälter 13 innerhalb
des äußeren Gehäuses 11 zu
platzieren. Die äußere Peripherie
des äußeren Behälters 11 ist
an der Oberseite durch ein Gewinde 25 mit Gewinde versehen.
Eine zylindrische aufschraubbare Kunststoffkappe 26 weist
eine zentrale Öffnung 27 auf,
durch welche sich ein Aktuator 21 und ein Ventilschaft 19 erstrecken. Die
Kappe 26 weist weiterhin einen sich nach unten erstreckenden
kreisförmigen
Flansch 28 auf, welcher die geklemmte Wulst 23 und
den Kanal 17 fest zwischen dem Flansch und dem Vorsprung 24 einschließt, wenn
die Kappe 26 auf den äußeren Kunststoffbehälter 11 geschraubt
wird.
-
Immer
noch im Allgemeinen auf 1 und 2 Bezug
nehmend stellt 1 die Sprayausgabevorrichtung 10 in
ihrem Nicht-Betriebszustand dar. 2 stellt
andererseits die Sprayausgabevorrichtung 10 in ihrem Betriebszustand
dar, wobei der Aktuator 21 durch den Benutzer betätigt wird.
Wie durch die Pfeile gesehen werden kann, tritt Treibmittel 14 von
dem inneren Behälter 13 in
das Aerosolventilgehäuse 20 ein
und wird in einer Weise, welche im Folgenden beschrieben wird, den
Ventilschaft 19 hinauf in den Aktuator 21 gezogen.
Der Aktuator 21 enthält einen
Düseneinsatz 29 (unten
diskutiert), welcher eine Venturiverengung 30 aufweist.
Der Fluss des Treibmittels 14 aus der Venturiverengung
hinaus zieht Produkt 12 von dem äußeren Produktbehälter 11 das
Produktrohr 22 nach oben hinauf, durch das tertiäre Ventil 31 (unten
diskutiert), das Rohr 22 nach oben verfolgend und in ein
Aerosolventilgehäuse 20 hinein,
wo es auf eine Weise, welche im Folgenden beschrieben wird, den
Ventilschaft 19 hinauf und in den Aktuator 21 hinein
gezogen wird. Das Produkt 12 und Treibmittel 14 mischen
sich kurz im Aktuator 21, und werden durch die Ausgabeöffnung 32 des
Aktuators 21 ausgegeben.
-
Nun
insbesondere bezugnehmend auf 3 und 4,
sind vergrößerte Ansichten
der Aerosolventilanordnung 18 (und welche einen Aktuator 21 in dem
Fall von 4 enthalten) gezeigt. 3 stellt die
Ventilanordnung 18 in ihrem Nicht-Betriebszustand dar,
und 4 stellt die Ventilanordnung 18 in ihrem
Betriebszustand dar. Das Ventilgehäuse 20 wird durch
den Sockel 16 des Montagelagerverschlusses 15 erfasst,
welcher um das Gehäuse
bei 40 herum gecrimpt ist. Ventilgehäuse 20 weist Seitenwandöffnungen 41 auf,
durch welche Treibmittel 14 von dem inneren Behälter 13 eintritt
(siehe 2). Das Produktrohr 22 ist mit dem unteren
Ende des Ventilgehäuses 20 verbunden,
wie gezeigt ist, um Produkt 12 in einen anderen Abschnitt
des Ventilgehäuses 20 weiterzuleiten.
In dem Nicht-Betriebszustand von 3 können weder
Produkt 12 noch Treibmittel 14 von dem Ventilgehäuse 20 in
den Ventilschaft 19 passieren.
-
Der
Ventilschicht 19 enthält
eine zentrale Produktbohrung 42 und eine versetzte Treibmittelbohrung 43,
wobei beide Bohrungen an ihren oberen Enden geöffnet sind. Eine quer laufende
Schaftöffnung 44 passiert
von der Treibmittelbohrung 43 durch die Wand des Schafts 19 zu
einer umfänglichen
Nut 45 in der äußeren Wand,
wobei die Öffnung in 3 durch
eine umfängliche
flexible Abdichtungsdichtung 46 geschlossen wird, welche
sich in die Nut 45 erstreckt, um ein primäres Ventil 70 in
der vorliegenden Erfindung zu bilden. Eine flexible Abdichtungsdichtung 46 wird
zwischen dem oberen umfänglichen
Vorsprung 47 an der Oberseite des Ventilgehäuses 20 und
der oberen Unterseite 48 des Montagelagersockels 16 erfasst.
Auf entsprechende Weise passieren die quer laufenden Schaftöffnungen 49 von
der Produktbohrung 42 durch die Wand des Schafts 19 zu
einer umfänglichen
Nut 50 in der äußeren Wand,
wobei die Öffnungen 49 in 3 durch eine
umfängliche
Abdichtungsdichtung 51 geschlossen werden, welche sich
in die Nut 50 erstreckt, um ein sekundäres Ventil 80 in der
vorliegenden Erfindung zu bilden.
-
4 stellt
einen Aktuator
21 dar, welcher über die Oberseite des Ventilschafts
19 aufgesetzt ist,
wobei der Aktuator
21 einen Düseneinsatz
29 mit einer
Venturiverengung
30 enthält. Ein besonders vorteilhafter
Düseneinsatz
ist in
US Patent Nr. 6,036,111 offenbart,
welches am 14. März
2000 an Robert Abplanalp erteilt wurde, welches Patent und seine
gesamte Offenbarung hier durch Bezugnahme inkorporiert sind. Die
Aufmerksamkeit sei besonders auf
5 bis
8 und
10 des
Patents und die Beschreibung, welche sich auf diese Figuren sowie
auf den Düseneinsatz
bezieht, gerichtet. Der Aktuator
21 mit dem Düseneinsatz
28,
welcher eine Venturiverengung
30 aufweist, baut ein Hochvakuum
in den Produktkanälen
des Aktuators auf, um so besonders effizient im Erhalten von sehr
hohen Produkt zu Treibmittelverhältnissen
bei Doppelbehälteraerosolsprayausgabevorrichtungen
zu sein.
-
Wenn
der Aktuator 21 durch den Benutzer, welcher darauf drückt, betätigt wird,
wird der Ventilschaft 19 gegen eine Feder 52 hinuntergedrückt, welcher
zwischen einem Abschnitt des Ventilschafts 19 und einem
Abschnitt des Ventilgehäuses 20 positioniert
ist. Flexible Gummiabdichtdichtungen 46 und 51 der
primären
und sekundären
Ventile werden jeweils nach unten an ihren inneren Kanten durch
die Nuten 45 und 50 des Ventilschafts 19 gedrückt. 4 zeigt durch
ihre Pfeile, dass Treibmittel 14 durch die Ventilgehäuseseitenwandöffnungen 41 in
einen inneren Ventilgehäuserahmen 53 in
eine Nut 45 durch die Schaftqueröffnung 44 die Schafttreibmittelbohrung 43 hinauf
und in einen zentralen Kanal 54 des Düseneinsatzes 29 in
dem Aktuator 21 passiert. Der Treibmittelfluss von der
Venturiverengung 30 des Düseneinsatzes 29 bildet
ein Hochvakuum, um Produkt 12 von dem äußeren Behälter 11 das Produktrohr 12 hinauf
in das untere Ende des Ventilgehäuses 20 zu ziehen.
Das Produkt passiert dann in die Nut 50 durch die Schaftqueröffnungen 49,
die zentrale Schaftbohrung 42 hinauf und in Kanäle 55 hinein, welche
den Düseneinsatz 29 in
dem Aktuator 21 umgeben. Das Produkt und Treibmittel werden
getrennt gehalten, bis sie nahe der Venturiverengung 30 zusammentreffen
und durch den Ausgabeauslass 32 des Aktuators ausgegeben
werden. Wenn der Aktuator 21 nicht länger durch den Benutzer betätigt wird, kehrt
die Aerosolsprayausgabevorrichtung in ihren Nicht-Betriebszustand
von 1 und 3 zurück.
-
Wenn
die Aerosolsprayausgabevorrichtung der vorliegenden Erfindung in
Betrieb ist, kann der Ausgabeauslass 32 des Aktuators durch
das Produkt, welches ausgegeben wird, verstopft werden. Wenn so
etwas auftritt, besteht ein Sicherheitsproblem und auch ein Problem
der Effizienz des Sprühens,
die wie zuvor beschrieben, angesprochen werden müssen. Bezugnehmend wieder auf 4,
lässt ein
Verstopfen des Ausgabeauslasses 32 während einer Betätigung immer
noch Treibmittel die Treibmittelbohrung 43 hinauf in den
Aktuator 21 fließen,
und da das Treibmittel nicht durch den Ausgabeauslass 32 austreten
kann, fließt
es durch Produktkanäle 55 in
den Aktuator 21, die Schaftproduktbohrung 42 hinunter
durch die offenen sekundären
Ventilqueröffnungen 49 hindurch,
das Produktrohr 22 hinunter und in Richtung des flexiblen äußeren Produktbehälters 11. Es
ist nicht akzeptabel, dass das Treibmittel den äußeren Behälter 11 erreichen
sollte, da sich ein dünnwandiger äußerer Behälter 11 deformieren
wird und potentiell zerbrechen wird, wenn ausreichend Treibmittel 14 darein
eingeführt
wird, was möglicherweise eine
Verletzung verursacht. Weiterhin wird jede signifikante Menge von
Treibmittel 14, welche in das Produkt 12 eingeführt wird,
dort verbleiben, wenn der Benutzer die Betätigung des Aktuators 21 stoppt,
um die Verstopfung darin zu beseitigen. Danach wird auf eine darauffolgende
Betätigung
des Aktuators hin das ausgegebene Produkt die vorbestimmte Menge des
Treibmittels von der Treibmittelbohrung 43 enthalten, sowie
das fehlgeleitete Treibmittel, welches zuvor in den Produktbehälter 11 während des
zuvor beschriebenen Verstopfens eingeführt wurde. Dies wird natürlich die
vorbestimmten Spraycharakteristika und Partikelgröße des Produkts,
das auszugeben ist, beinträchtigen,
was in einem weniger wünschenswerten
Produkt und nicht zufriedengestellten Benutzern resultiert.
-
Bezugnehmend
wieder auf 1 und 2 ist dementsprechend
ein tertiäres
Ventil 31 in der Form eines Einwegeventils in dem Produktrohr 22 positioniert.
Das tertiäre
Ventil 31 kann die Form von jedem Typ eines Einwegeventils
annehmen, und kann, wie gezeigt ist, oder z. B. in dem Boden des Ventilgehäuses 20 positioniert
sein. Auf jeden Fall sollte das tertiäre Ventil 31 in dem
Produktflussdurchgang stromabwärts
des sekundären
Ventils positioniert sein, und während
eines normalen Betriebs der Sprayausgabevorrichtung muss das tertiäre Ventil
es dem Produkt 12 erlauben, von dem inneren Behälter 11 hinter
das tertiäre
Ventil 31 das Produktrohr 22 hinauf in das Ventilgehäuse 20 zu
fließen.
Jedoch, wenn die zuvor beschriebene Verstopfung auftritt, wirkt
das fehlgeleitete Treibmittel, welches das Rohr 22 oberhalb
des tertiären
Ventils 31 hinab fließt,
um sofort das tertiäre
Ventil 31 zu schließen,
und verhindert, dass das fehlgeleitete Treibmittel in den äußeren dünnwandigen
Produktbehälter 11 eintritt,
wodurch die oben beschriebenen Sicherheits- und Effizienzprobleme
vermieden werden.
-
Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, enthält das tertiäre Ventil 31 ein
Ventilsitzelement 57, welches einen Ventilsitz 58,
eine Kugel 59, welche gegen den Ventilsitz 58 während eines
fehlgeleiteten Treibmittelflusses drückt, einen Dosierkanal 60,
um einen normalen Produktfluss auf einem vorbestimmten Niveau zu
steuern, und nach innen gerichtete Vorsprünge 61, um die obere
Grenze der Bewegung der Kugel 59 während eines normalen Produktflusses
zu definieren. Der Dosierkanal 60 wird durch die Kugel 59 während eines
fehlgeleiteten Treibmittelflusses abgeschlossen. Ein Tauchrohr 62 ist
auf das obere Ende des Ventilsitzelements 57 aufgesetzt. Das
Rohr 63 ist auf das untere Ende des Ventilgehäuses 20 und
auf das obere Ende des Ventilsitzelements 57 aufgesetzt.
Das Ventilsitzelement 57 ist dichtend in die Öffnung in
dem Boden des inneren Behälters 13 eingepasst,
wie gezeigt ist. Das Produktrohr 22 enthält dementsprechend
in der Ausführungsform
ein Tauchrohr 62, ein Ventilsitzelement 57 und
ein Rohr 63, wie gezeigt ist.
-
Als
eine Alternative des Aufweisens eines Dosierkanals 60,
welcher als die Produktdosieröffnung
wirkt, um Produktfluss und die Partikelgröße des ausgegebenen Produkts
zu steuern, kann eine Öffnung 20a an
dem Boden des Ventilgehäuses
(siehe 1 und 4) bemessen sein, um im Durchmesser
kleiner als derjenige des Kanals 60 zu sein, um als die
Produktdosieröffnung
zu wirken.
-
Während eines
normalen Betriebs der Aerosolsprayausgabevorrichtung der vorliegenden
Erfindung ist es wichtig, dass der Druck über dem Fluidprodukt 12 in
dem äußeren Behälter 11 im
Wesentlichen bei einem atmosphärischen
Druck gehalten wird, um einen richtigen Produktzug durch die Venturiverengung
in den Aktuator vorzusehen, um ein nach innen gerichtetes Zusammendrücken des äußeren flexiblen
Behälters 11 zu
verhindern. Dementsprechend ist ein Entenschnabelventil 64 in
der Seitenwand des Behälters 11 vorgesehen,
wobei das Entenschnabelventil wirkt, um zu der Atmosphäre zu öffnen, wann
immer der Druck in dem Behälter 11 durch
eine Produktausgabe reduziert wird.
-
Bezugnehmend
nun auf 5 und 6 kann das
Treibmittel 14 in der vorliegenden Erfindung in den inneren
Behälter 13 unter
Druck eingefüllt
werden, um gewünschte
Umwelt- und wirtschaftliche Vorteile gegenüber einem Befüllen unter
der Manschette zu erreichen. Insbesondere zeigen die Pfeile in 5 den
Pfad des Treibmittelflusses von einem Füllkopf während der Druckbefüllung. Ein
konventioneller Füllkopf
(nicht gezeigt) sitzt dichtend auf dem Montagelager 15,
drückt
den Ventilschaft 19 hinunter, dichtet die Oberseite der
Bohrung 42 und 43 ab, und führt Treibmittel in den umfänglichen
Raum 65 zwischen der Peripherie der zentralen Öffnung des
Sockels 16 und dem Ventilschaft 19 ein. Der Ventilschaft 19 wird
niedergedrückt,
wobei die innere Kante der flexiblen Dichtung 46 umgebogen
wird. Treibmittel fließt
um die innere Kante, nach unten in den inneren Raum 53 im
Inneren des Ventilgehäuses 20,
und durch die Seitenwandöffnungen 41 des
Ventilgehäuses 20 hinaus
in den inneren Treibmittelbehälter 14. Es
sei angemerkt, dass die zweite flexible Dichtung 51, obwohl durch
den niedergedrückten
Ventilschaft 19 umgebogen, immer noch jeglichen Fluss des Treibmittels
hinter die Dichtung 51 in das untere Ende des Ventilgehäuses 20 und
hinunter in das Produktrohr 22 blockiert. Es kann genauso
erkannt werden, dass der Treibmittelfluss auf ein Befüllen hin
nach unten drückt
und über
die Oberseite der ersten flexiblen Dichtung 46 und um ihre äußere Kante
herum nach unten in eine Vielzahl von Durchgänge 66, welche um
die Peripherie des oberen Endes des Ventilgehäuses 20 für solch
einen Zweck vorgesehen sind, passiert. Diese Durchgänge, welche
durch Rippen 67 getrennt sind, sind auf der rechten Seite
von 6 gezeigt, wobei verstanden sei, dass die Dichtung 46 nicht
in 6 gezeigt ist, um die Treibmitteldurchgänge noch
klarer darzustellen. Die Durchgänge
sind von oben nach unten offen und treten in den inneren Behälter 14 aus.
Dementsprechend sind mehrere Pfade des Treibmittelflusses zur Druckbefüllung vorgesehen,
während
verhindert wird, dass jeglicher Fluss in den Produktflusspfad der
vorliegenden Erfindung eintritt.
-
Zusammenfassend
sieht die vorliegende Erfindung eine Aerosolsprayausgabevorrichtung
vor, die die Kriterien erfüllt,
die oben im "Hintergrund
der Erfindung" für eine hoch
zufriedenstellende Doppelbehältersprühvorrichtung
dargelegt wurden, welches innere und äußere Behälter aufweist. Es sei von Fachleuten
verstanden, dass Variationen und/oder Modifikationen in der vorliegenden
Erfindung im Rahmen der angehängten
Ansprüche
vorgenommen werden können.