EP0024263A1

EP0024263A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Abgabe von unter Druck stehenden flüssigen oder cremigen Medien

Info

Publication number: EP0024263A1
Application number: EP80810257A
Authority: EP
Inventors: Winfried Jean Werding
Original assignee: Werding Winfried Jean; Everpure SA
Current assignee: Werding Winfried Jean; Everpure SA
Priority date: 1979-08-21
Filing date: 1980-08-19
Publication date: 1981-02-25
Also published as: NO810573L; WO1981000551A1; JPS56501157A; BR8008802A; DK164981A; EP0034594A1; MC1362A1

Abstract

Die Vorrichtung und das Verfahren ermöglichen es erstmals, die Vorteile sowohl der Treibgas enthaltenden als auch der Treibgas freien Sprühdosen derart zu kombinieren, dass die Nachteile beider Systeme überwunden werden und eine umwelt- und bedienerfreundliche Spraydose realisierbar ist. Durch den sich dem Volumen des Produktes (19) anpassenden elastischen Behälter (2), der durch ein elastisches Umhüllungselement (4) mit nahezu konstantem Druck auf das Produkt (19) einwirkt, wird vermieden, dass ein zu Beginn im Produkt (19) gelöstes Gas (41) bei sich fortlaufend verkleinerndem Produktvolumen ein immer grösser werdendes Leervolumen auszufüllen hat und lediglich dann gasförmig zu werden braucht, wenn durch Alterung des Umhüllungselementes (4) der auf das Produkt (19) wirkende mechanische Druck unter einen vorbestimmten Wert sinkt. Dadurch wird dieser mechanische Druckverlust mittels Gasdruck kompensiert. Die Verwendung eines umweltfreundlichen Gases wie CO2 oder N20 in einer Spraydose wird daher ohne Qualitätseinbusse mgölich.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Konstanthaltung eines auf flüssige Medien wirkenden Druckes, welche Vorrichtung zur Abgabe von unter Druck stehenden flüssigen oder cremigen Produkten vorgesehen ist, zumindest enthaltend einen inneren elastischen Behälter (2), ein Umspannungselement aus makromolekularem Material des Kautschuktyps, ein Ventil, welches mit dem elastischen Behälter und einem festen Kern verbunden ist und vom elastischen Behälter und dem elastischen Umspannungselement umfasst ist.
Es ist bekannt, dass Treibgase wie chlorofluorierte Kohlenwasserstoffe oder Butan-Propangemische nicht nur in den Aerosoldosen als Austriebsenergie dienen, sondern auch beim Entspannen im Kontakt mit der Aussenluft die durch die verwandten Zerstäuber mechanisch verkleinerten Produkttropfen noch zusätzlich nicht nur wesentlich verkleinern, sondern auch sehr schnell zum Verdunsten bringen, da ja jedes Tröpfchen auch eine gewisse Gasmenge enthält. Da diese flüssigen Treibgase gleichzeitig auch als Lösungsmittel diennen, ist es selbstverständlich, dass die in Ihnen gelösten Produktkonzentrate auch tatsächlich die gewünschte Wirkung erzielen, speziell bei Insektiziden und Luftverbesserern. Bei Haarlack, Parfums, Körperdeodorants usw. geht natürlich ein Grossteil der Produktkonzentrate durch vorzeitiges Verdunsten verloren. Man kann dies leicht sichtbar machen, indem man mit einem handelsüblichen Farbenspray eine Oberfläche besprüht. Ist es eine helle Farbe, so findet man auf dunklen Gegenständen sogar 2 m entfernt vom besprühten Objekt eine feinverteilte Farbschicht.
Im Zuge einer durch die Ozonkontroverse hervorgerufene Herabsetzung des Treibgasenteils in Aerosoldosen wurden neue Rezepturen entwickelt, die die verminderte Treibgasmenge durch unbrennbare Lösungsmittel wie Methylenchlorid, 1, 1, 1, Trichloräthan oder gar Wasser ersetzen und zusätzlich C02 oder Lachgas als Druckmittel beimischen.
Methylenchlorid wird speziell wegen seines tiefen Siedepunktes von 40⁰C und seiner Verdunstungszahl von 2 (Aether = 1) verwendet, um die verlangte, beschriebene schnelle Verdunstung bei Haarlacken, Insektiziden und Luftverbesserern zu erreichen. Ferner ist es billiger als Aethanol.
Die Verwendung von C02 oder Lachgas in Aerosoldosen ist nur begrenzt vertretbar, das es proportional zur Produktausstossmenge und der damit verbundenen Erhöhung des _Dosenrestvolumens zu einem Druckverlust kommt, der Qualitäten wie lineares Ausstossvolumen, gleichbleibende Partikelgrösse usw. beeinträchtigt.
Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat eine Alternative für die bekannten Gas-Aerosolbomben entwickelt, welche unter dem Titel "Vorrichtung für die Abgabe von gasförmigen, flüssigen oder cremigen Produkten sowie Verfahren zu deren Herstellung" in der deutschen Offenlegungsschrift No. 27 47 045 vom 27. April 1978 beschrieben ist.
Diese Vorrichtung enthält einen inneren Beutel aus deformierbarem, aber nicht dehnbarem Material für die Aufnahme des Produktes und ein, diesen Beutel umhüllendes Element aus makromolekularem Material des Kautschuktyps. Mit dem Beutel ist ein Ventilelement für die Steuerung der Abgabemenge des Produktes sowie ein Produktausgabeelement verbunden. Innerhalb des Beutels befindet sich ein Kern, dessen Querschnittfläche zumindest 40 % grösser ist als die Querschnittfläche im Innern des ungespannten Umhüllüngselementes. Das maximale Füllvolumen der Vorrichtung wird durch die Dimensionierung des Beutels festgelegt. In gefülltem Zustand wird das umhüllende Element nicht über den Punkt hinaus gedehnt, wo es die lineare Zone seines Dehnungsdiagrammes verlässt. Die Vorrichtung kann mit Ventilen und Düsen versehen werden, die eine mikroskopische Zerstäubung von wässerigen Lösungen unter einem gegenüber den üblichen Spraydosen sehr kleinen Druck ermöglichen.
Ferner wird ein Kern beschrieben, dessen Querschnittfläche vorzugsweise 75 % grösser ist als diejenige im Innern des ungespannten Umhüllungselementes. Dadurch wird erreicht, dass das Umhüllungselement sich nicht soweit zusammenziehen kann, wo es, auch nach permanenter Verformung, die lineare Zone seines Dehnungs- und Kontraktionsdiagrammes verlässt. Dies ist von grösster Wichtigkeit, denn die lineare Zone erstreckt sich von ca. 30 % bis 45 % Dehnung. Dies bedeutet, dass, wenn die permanente Dehnung 30 % beträgt, der 75 % grössere Kern das Umhüllungselement in seiner Kontraktion bei dem Prozentsatz limitiert, wo - trotz permanenter Stress- und Alterungsdehnung, sich das gedehnte Umhüllungselement noch in der linearen Zone befindet.
In der schweizerischen Patentanmeldung Nr. 2024/78-6 "Spritzdüse sowie Spritzdüse enthaltende Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung" des Erfinders der vorliegenden Erfindung wird ein Hohlkern beschrieben, in dessen Innern sich ein weiterer Hohlkern befindet, dessen Aussendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des äusseren _Hohlkerns, wobei der so zwischen diesen beiden ineinandergesteckten Hohlkernen entstehende Hohlraum als Steigrohr dient. Diese Lösung limitiert das nicht ausstossbare Produkt auf ca. 2 % des vorgesehenen Gesamtfüllvolumens.
Die vorgenannte Patentanmeldung No. 2024/78-6 beschreibt ferner eine Spritzdüse, welche auf mechanischem Verwirbelungsweg imstande ist, eine mikroskopische Zerstäubung auch mit einem, gegenüber den üblichen Spraydosen oder Pumpenzerstäubern, sehr kleinen Druck zu ermöglichen.
Die nunmehr zweijährige.Erfahrung mit dieser bekannten Vorrichtung zeigt, dass die permanente Dehnung eines Umhüllungselementes nach einer Expansion von 450 % während 12 Monaten ca. 30 % erreicht, aber der Druckverlust prozentual nicht identisch ist, da:

- der Stress, den eine Expansion von 450 % ausübt, zu einer permanenten Dehnung durch Veränderung der Makromoleküle des Kautschuks führt, was eine Verdünnung der Wandstärke des Umhüllungselementes zur Folge hat und, da die Wandstärke einen Druckfaktor darstellt, diese Verdünnung zu einer Druckminderung führt;
- die Alterung durch Oxydation ebenfalls einen Spannungsverlust zum Resultat .hat, der wiederum zu einem Druckverlust führt.

Die in den vorgenannten Patentanameldungen beschriebenen Vorrichtungen sind für eine grosse Anzahl von Produkten als Verpackung mit mechanischem Druckausstoss verwendbar, speziell für alle Produkte, bei denen weder das Sekunden- _Ausstossvolumen, noch die Qualität der Zerstäubung, speziell der Parikelgrösse, eine Rolle spielen. Solche Produkte betreffend hautpsächlich cremige Substanzen, aber auch Körperdeodorants, Anti-Perspirants, After-Shave Lotionen,Eaux-de-Cologne, Parfums, kosmetische Lotionen und verschiedene technische Produkte die gesamtlich ca. 40 _% des Weltmarktes, also ca. 2,4 Milliarden Einheiten der jetzigen Gas-Aerosolbomben bedeuten.
Sobald man aber Produkte wie Haarlack, Insektizide und Luftverbesserer in dem, in den vorgenannten Patentanmeldungen beschriebenen System verpacken will, müssen neue Grundlagen geschaffen werden.
_Haarlack, ungefähr 30 % des Weltaerosolmarktes, also ca. 2 Milliarden Einheiten pro Jahr, verlangt eine Partikelgrösse von ca. 10 Mikron, die mit einer hohen Geschwindigkeit ausgestossen werden müssen, damit sie nicht nur auf die Haare fallen, sondern auch dazwischen zu liegen kommen, um eine luftige Frisur durch eine unsichtbare Fixierung zu garantieren. Ferner muss der Haarlack möglichst schnell trocknen, um eine Strähnenbildung beim Zurechtdrücken der Frisur zu vermeiden.
Insektizide und Luftverbesserer, zusammen ca. 12 % des _Weltmarktes, also ca. 750 Millionen Einheiten pro Jahr, verlangen eine Partikelgrösse von ca. 5 Mikron, damit sie in der Luft schweben und weder Möbel noch Wände und Parketts beflecken. Sie müssen die Verpackung ebenfalls mit hoher Geschwindigkeit verlassen, um soweit wie möglich in den zu behandelnden Raum einzudringen.
Der innere Beutel der in der erwähnten DOS beschriebenen Vorrichtung muss, um gasdicht und sporendicht zu sein, aus einer plastifizierten Aluminiumfolie geschweisst werden, wobei das Material so dünn, d.h. so flexibel wie möglich sein muss, um dem Umhüllungselement möglichst wenig mechanischen Widerstand entgegenzusetzen.
Das Umhüllungselement muss aus Naturkautschuk grösster Reinheit sein, um die grösstmögliche Dauerelastizität zu erreichen, was die Gefahr eines Druckverlustes limitiert. Ein solcher Gummi gibt aber leider nur sehr wenig Kraft ab:

- bei einer Dehnung von 450 % nach 100 Tagen Lagerzeit ca. 0,30 bar pro Millimeter Wandstärke, was bei 4 mm Wandstärke einen mechanischen Druck von 1,2 bar darstellt.

Ferner zeigt die Erfahrung, dass sich dieser schon geringe Druck noch durch die Langzeitlagerung verringert und man stellt nach 24 Monaten Lagerzeit bei der vorgenannten Qualität nur noch eine Druckabgabe von ca. 0,7 bar fest.
Die in der Patentanmeldung Nr. 2024/78-6 beschriebene Spritzdüse ist zwar imstande gewisse Druckverluste so zu kompensieren, dass die Partikelgrösse klein genug bleibt, sie kann aber nicht vermeiden, dass es zu einer Verminderung der Sekundenausstossrate kommt und dass sich die Ausstossgeschwindigkeit verkleinert, was aber für Haarlacke, verschiedene Medikamente, Insektizide und Luftverbesserer und natürlich, je nach Kundengeschmack, auch für die zuvor beschriebenen, zu versprühenden Produkte, nicht akzeptierbar ist.
Es ist vorteilhaft, um die Zerstäubungsqualität der Spritzdüse voll auszunützen und somit aus der beschriebenen Vorrichtung eine möglichst perfekte Imitation von Gas-Aerosolbomben zu machen, den Ausstossdruck vorzugsweise bei 2,5 bar konstant zu halten und im Produkt noch zusätzlich einer, sich im Kontakt mit der Aussenluft entspannende Komponente zu haben, die aber bei einem Entspannen im Innern des Beutels unter keinen Umständen einen höheren Druck als vorgesehen hervorzurufen imstande ist.
Die schnell zu verdunstenden Produkte wie Haarlacke, Insektizide, Luftverbesserer, Lederpflegemittel, Skiwachse, Schuhcremen u.a. verlangen als Lösungsmittel z.B. Methylenchlorid, Trichloräthylen, 1, 1, 1, Trichloräthan, die zusätzlich noch den Vorteil haben, unbrennbar zu sein, welche aber in Behältern gelagert werden müssen, die gegen diese Lösungsmittel beständig sind. Der in den vorgenannten Patentanmeldungen beschriebene Beutel hat als Innenbelag eine Polyäthylen- oder Polypropylenfolie. Die vorgenannten Lösungsmittel migrieren aber durch diese Folien und lösen den Kleber auf, der sie mit der Polyester-, bzw. Aluminiumfolie verbindet. Dieses Auflösen des Klebers wäre noch akzeptierbar, käme es dabei nicht zu einer Delaminierung auch hinter den Schweissnähten, was dann den Beutel leck macht.
Ferner stellt man fest, dass, wenn vor dem Füllen des Beutels der vorgenannten Vorrichtungen nicht ein hohes Vakuum erzeugt wird, es während des Füllens zur Bildung einer Luftblase kommt, die aus der sich im Kern und in den Falten des Beutels befindlichen Luft besteht. Da aber der Fülldruck bei ca. 6 bar liegen muss, um den Dehnungswiderstand des Umhüllungselementes zu überwinden, liegt diese Luftblase zwischen dem eindringenden Flüssigkeitsspiegel, der wie ein Kolben wirkt und dem mechanischen Widerstand des Umhüllungselements einerseits und dem nicht dehnbaren Aluminiumbeutel andererseits, der zudem noch, montagebedingt, sich beim Füllen nur schwierig entfaltet. Es kommt daher letztendlich zu einer solchen Volumenverkleinerung dieser Luftblase und damit zu einem solchen unvermeidlichen Luftdruckanstieg, dass schliesslich der Aluminiumbeutel platzt.
_Man kann dies umgehen, indem man vor dem Füllen zuerst das _Umhüllungselement und dann den Aluminiumbeutel maximal mit Luft füllt, um so ein ganzes, eigentlich überdimensioniertes Innenvolumen zu entfalten und dann diese eingefüllte Luft entleert, sogar ohne ein Vakuum hervorzurufen. Dadurch erreicht man, dass es zwar zu einer Komprimierung der Luftblase kommt, diese aber, da der überdimensionierte, voll entfaltete Beutel genügend Platz bietet, nicht den Druck erreichen kann, der den Beutel zum Platzen bringen könnte.
Diese Lösung führt aber, wenn man dem nicht entgegenwirkt, zu einem Längerwerden des Umhüllungselements, wodurch dessen Wandstärke dünner wird. Man stellt daher einen Druckverlust bis zu 0,5 bar fest. Die Lösung ist auch unwirtschaftlich, weil sie mehrere Arbeitsgänge verlangt, welche kurz vor dem Füllen, also meistens beim Kunden, gemacht werden müssen, um zu vermeiden, dass der AluminiumBeutel bei längerer, ungefüllter Lagerung bei den, durch die Verformung entstehenden "wilden" Falten brüchig:wird. Ferner muss der Kunde für diese Vorformung eine Spezialmaschine erwerben, was sich bei im Kleinen hergestellten Mengen preisungünstig auswirkt und ihm zudem noch das Gefühl gibt, es mit einem unvollendeten System zu tun zu haben, Gefühl, das umso mehr gerechtfertigt zu sein scheint, als praktisch alle, in den vorgenannten Patentanmeldungen erwähnten Vorgänger der beschriebenen Vorrichtungen wegen technischer Unzulänglichkeiten nie richtig funktionstüchtig geworden sind.
Der in den vorgenannten Patentanmeldungen beschriebene Aluminiumbeutel besteht aus einer gefalteten Verbundfolie, die an den Seitenlängen geschweisst ist, so dass die ^ge-faltete Stelle zum Beutelboden wird. Dies muss so sein, weil, durch das den Beutelboden umspannende offene Umhüllungselement, der Beutelinhalt mit dem atmosphärischen Druck in Berührung kommt, wodurch sich der aus dem Umhüllungselement-Quetschdruck resultierende Schub voll auf den Beutelboden auswirkt, was die Seitenschweissnähte entlastet. Wäre der Beutelboden geschweisst, so würde diese Schweissnaht reissen, wie es Versuche gezeigt haben. In dieser beschriebenen Ausführung wölbt sich aber der Beutelboden in Richtung des Ventils und somit in Richtung des Kerns. Daher muss der Kern wesentlich kürzer, ca. 20 mm, als die Beutellänge sein, andernfalls es durch die Wölbung des Beutelbodens in Richtung Kern zu einer Perforierung des Beutelbodens durch den Kern käme. Ein kürzerer Kern bedeutet aber Produktverlust durch Verbleiben des Produktes in der Partie des Beutels, die nicht um den Kern herum liegt und führt zu einem Druckverlust, wenn die Vorrichtung kurz vor der endgültigen Entleerung steht, da der in dieser Partie fehlende Kern das Umhüllungselement nicht hindern kann, in die Zone zu kommen, in der es keinen linearen Druck abgibt.
Der Dehnungswiderstand, den das offene Ende des Umhüllungselements abgibt, ist kleiner als derjenige am Niveau der Befestigung desselben am Ventil. Dies bedeutet, dass sich der Beutel beim Füllen zuerst am Beutelboden ausdehnt, als0 da, wo der Widerstand des Umhüllungselementes am kleinsten ist, was also vorzeitig zur vorgenannten Wölbung des Beutelbodens führt.
Die Dimensionierung einer vorgenannten Vorrichtung wird vom Aussendurchmesser der handelsüblichen Aerosoldosen bestimmt und so gehalten, dass sie nicht die Gewohnheiten des Verbrauchers stört, besonders was die Handlichkeit der _Aerosoldosen betrifft.
Als Beispiel dient ein handeltsübliches Format, bei dem der Dosen-Aussendurchmesser 50 mm beträgt und dessen Innendurchmesser je nach Wandstärke z.B. 48 mm ist.
Zieht man in Betracht, dass nach einer Dehnung von 450 % des _Umhüllungselementes dessen Wandstärke nur nach ca. 1 mm beträgt, so ergibt sich ein Durchmesser der Produktsäule von ca. 46 mm, das heisst, eine 1 cm hohe Produktsäule hat ein Volumen von:
Ein Umhüllungselement, das bei 450 % Dehnung einen Innendurchmesser von 46 mm aufweist, hat in ungespanntem, ungebrauchtem Zustand einen Innendurchmesser von
Will man diesem mittels Kern eine Vorspannung von 75 % geben, so muss der Aussendurchmesser des Kerns
betragen.
Da der Kern kein Produkt enthält, muss sein Volumen vom vorgenannten Füllvolumen von 16,61 cm³ abgezogen werden, das heisst,
Eolglich:
Diese Rechnungen zeigen, dass der Kern lediglich 10 % des Füllvolumens ausmacht.
Die vorgenannte Vorrichtung nimmt nach Füllung dank der Form des Aluminiumbeutels entweder eine konisch-ovale oder ovoid-ovale Form an, welche beide zu einer wesentlichen Verlängerung des Umhüllungselementes führen. Ein die vorgenannte Vorrichtung enthaltender Aussenbehälter kann aus ästhetischen oder formtechnischen Gründen nicht der vorgenannten Vorrichtung genau angepasst werden. Ferner muss ein Aussenbehälter genügend Platz bieten, um das durch den Füllvorgang entstehende Verlängerungsteil des Umhüllungselements aufzunehmen, es sei denn, man schneidet es ab. Dies ist aber nicht nur wegen der dadurch entstehenden Mehrarbeit unwirtschaftlich, sondern es kann beim Entleeren der Vorrichtung vorkommen, dass bei der dann erfolgenden Verkürzung des Umhüllungselementes das abgeschnittene Teil fehlt und es zu einem Austreten des Aluminiumbeutels aus dem Umhüllungselement kommt. Das verlängerte Umhüllungselement bedingt also einen längeren Aussenbehälter, welcher ein verlorenes, nicht mit Produkt gefülltes Volumen bewirkt.
Die Legislation verschiedener Länder gestattet aber für Druckpackungen nur maximal 30 % verlorenes Volumen, andernfalls eine Verpackung als Mogelpackung angesehen wird.
Man muss also eine Vorrichtung schaffen, die ein nicht gestattetes, verlorenes Volumen eines Aussenbehälters vermeidet.
Die sich nunmehr über mehr als 24 Monate erstreckenden Messungen zeigen das Verhalten des Gummis des Umhüllungselementes und man stellt fest, dass sich der Innendurchmesser des Umhüllungselements nach 12 Monaten Lagerzeit unter einer Dehnung von 450 % um ca. 30 % vergrössert hat, dass aber der Spannungs- und somit Druckverlust zwischen dem _Fülltag und dem 365. Tag ca. 70 % beträgt, das heisst, sofort nach der Füllung zeigt eine vorgenannte Vorrichtung bei einer Dehnung von 450 % einen Ausstossdruck von 3,2 bar und am 365. Tage einen solchen von 0,9 bar.
Hingegen liegt der Spannungsverlust nach 12 Monaten Lagerung unter einer Dehnung des Umhüllungselementes von 225 % bei lediglich 19 %, das heisst, sofort nach der Füllung misst maneinenAusstossdruck von 3 bar und am 365. Tage einen solchen von 2,3 - 2,5 bar. Unterschiede in den Messungen entstehen durch die hohen Toleranzen, die für Gummi gelten, weil multiple Faktoren wie Gummimischung, Füllgut, Beschleuniger, Vulkanisationsart, Vulkanisationszeit, Vulkanisationswärme u.a. bei der Qualität eine Rolle spielen. Ferner entstehen Mess-Schwankungen durch den atmosphärischen Aussendruck, wenn man die Messungen nicht unter identischen Bedingungen durchführt. Auch hat die Umgebungstemperatur während der Lagerung einen Einfluss auf den Alterungsvorgang des Gummis. Man stellt also _Messunterschiede von + 15 % fest. Diese Gegebenheiten zwingen den Hersteller einer vorgenannten Vorrichtung, Massnahmen zu ergreifen, um den Spannungsverlust und den damit verbundenen Streuungsprozentsatz so niederig wie möglich.zu halten.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen und weitere Nachteile der bekannten Vorrichtung für die Abgabe von gasförmigen, flüs- ^Isigen oder cremigen Produkten mittels einer Vorrichtung zur automatischen Konstanthaltung eines auf flüssige Medien wirkenden Druckes zu überwinden und.eine Vorrichtung zu schaffen, die für die Mehrzahl der in Gas-Aerosoldosen gelagerten Produkte verwendbar ist.
Zudem soll die Erfindung ein Verfahren beinhalten, das demselben Zweck dient und ein Herstellverfahren für die Vorrichtung umfassen.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe einerseits durch eine Vorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der elastische Behälter aus Gummi ist, der dem jeweiligen darin gelagerten Produkt gegenüber beständig ist, dass das Umspannungselement aus Naturgummi ist, dass der Innendurchmesser des elastischen Behälters vor dem Anbringen auf den Kern dem Aussendurchmesser desselben entspricht, dass der Innendurchmesser des elastischen Umspannungselementes in ungespanntem Zustand mindestens 20 % kleiner ist als der Aussendurchmesser des Kerns zuzüglich der Wandstärke des darauf angebrachten elastischen Behälters, aber nicht mehr als 25 % kleiner ist, und dass Kern, elastischer Behälter und elastisches Umspannungselement im Bereich der beiden Kernenden fest und dichtend miteinander verbunden sind.
Dabei geht die vorliegende Erfindung von nachfolgenden Ueberlegungen und Erkenntnissen aus:

In der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird dem Produkt kein Treibgas beigemischt. Co2, N20 oder N2 können in der eingesetzten Form nicht als flüssige Treibgase im herkömmlichen, für Aerosoldosen geltenden Sinn, betrachtet werden. Sie sind lediglich als in zwei ihrer möglichen Phasen angewandt anzusehen und zwar entweder in einem Medium gelöst oder als inerte Gase ungelöst. Sind sie gelöst, so haben sie keinerlei Druckwirkung, und sind sie gasförmig, so vermindert sich ihr Druck, sobald das _Be-hältervolumen grösser wird. Wird aber dieses Volumen fortlaufend kleiner, so bleibt ihr Druck konstant.

Vorliegende Erfindung zieht aus dieser physikalischen Gesetzmässigkeit Nutzen und schafft die Grundlagen, um eine Vorrichtung zu schaffen, die ohne Treibgas eine gute Imitation der mit Treibgas betriebenen Aerosoldosen sicherstellt.
Wie beschrieben, migrieren Lösungsmittel wie Methylenchlorid usw. durch die Polyäthylen- oder Polypropylenbeschichtung des Aluminiumbeutels und führen zu dem beschriebenen Leckwerden. Man kann dies vermeiden, indem man die Innenschicht des Aluminiumbeutels aus Nylon macht, was aber nicht mehr reines Wärme- sondern Hochfrequenzschweissen verlangt. Ferner ist Nylon teuer und bietet dem Umhüllungselement bei einer genügenden Dicke einen höheren mechanischen Widerstand als z.B. Polyäthylen. Ein solcher Beutel muss natürlich auch wie beschrieben vorgeformt werden, um beim Füllen ein Platzen zu vermeiden.
Es ist daher vorteilhaft, als eigentlichen Produktbehälter eine Beutel aus gegen vorgenannte und andere Lösungsmittel jeweils resistentem Kautschuk zu verwenden, der aber in einem Beutel aus plastifizierter Aluminiumfolie frei gelagert ist, denn

- der Katuschukbeutel ist flüssigkeits- und praktisch gasdicht,
- der Aluminiumbeutel ist sowohl für Flüssigkeit wie auch für Gase und Sporenelemente absolut undurchlässig.

Die Verwendung eines Kautschukbeutels als Produktbeh,älter und frei im Innern eines Aluminiumbeutels gelagert, hat einen anderen Vorteil. Wird um den erwähnten Kern ein Kautschukbeutel gelagert, in dem sich, weil gespannt, keine Falten bilden können und der deswegen auch keine Luft enthält, erreicht man, dass die Produkt-Drucksangriffsfläche auf die Innenwand des Kautschukbeutels immer möglichst klein gehalten wird, und dass der aus dem Fülldruck resultierende Schub überall identisch ist. Dieser Schub pflanzt sich natürlich auf den den Kautschukbeutel umgebenden Aluminiumbeutel fort, ohne aber dabei auf dessen Gesamtinnenoberfläche zu wirken, sondern nur dort zu drücken, wo es zu einem direkten Kontakt kommt. Das heisst, der Aluminiumbeutel, nicht nur weil er grösser als der Kautschukbeutel gehalten wird, nimmt, auch schweisstechnischer Form wegen bedingt, beim Falten nicht eine identische Form wie die des nahtlosen Kautschukbeutels an, so dass also die Wandung des Aluminiumbeutels, allerdings nur an allen Kontaktstellen, einem gleichbleibenden Schub ausgesetzt ist, es also nicht zu einem Platzen des Aluminiumbeutels wegen hochkomprimierter Luft kommen kann. Dies ist besonders wichtig, wenn man dem Füllprodukt C02, N20 oder N2 beimischt, welches neben der angestrebten endgültigen Vergasung bei Gummidruckverlust, auch zeitweilig bei Lagerung der erfindungsgemässen Vorrichtung in höheren Temperaturen, z.B. 50°C, gasförmig werden kann und dann, wenn diese Gasblase nicht auf eine dehnbare, sondern zwar flexible aber undehnbare Wand stösst, wie es beim Aluminiumbeutel allein der Fall wäre, diesen zum Platzen bringen könnte.
Wie beschrieben, führt eine Dehnung des Umhüllungselements von 450 % zu einem Spannungsverlust von ca. 70 %, hingegen eine solche von nur 225 % zu einem Spannungsverlust von lediglich ca. 19 %.
Rechnerisch ergibt sich dadurch Folgendes:
Da aber das Volumen, welches die 450 %ige Dehnung gestattet quadratisch steigt, das heisst, r² x 3,14 x Höhe = Volumen, ergibt sich, dass man den Spannungsverlust nicht durch die. Prozente der Dehnung teilen kann, sondern die Quadratwurzel aus 70 (%) mit dem kleineren Dehnungsprozentsatz multiplizieren muss, was bedeutet:
Messungen bestätigen diese Rechnung in ungefähr. Streuungen sind wegen den vorgenannten, für Gummi geltenden Toleranzen möglich.
Aus dieser rechnerischen, durch Messungen bestätigten Ueberlegung ergibt sich eine weitere Ueberlegung:

Da einerseits das Volumen quadratisch steigt, andererseits aber der Spannungsverlust des Umhüllungselementes im Quadrat abnimmt je kleiner die Dehnung desselben ist, kann man folgern, dass, je grösser der Innendurchmesser des Umhüllungselements in ungespanntem Zustand ist, umso kleiner muss die Dehnung sein, um ein, den handelsüblichen Aerosoldosen ähnliches Füllvolumen zu erreichen.

Dies bestätigt sich rechnerisch:

Wie beschrieben ist der Durchmesser einer Produktsäule in diesem Fall für eine vorgenannte Vorrichtung 46 mm. Will man ein Umhüllungselement durch Dehnung von 225 % auf diesen Durchmesser bringen, damit es den Durchmesser der Produktsäule umspannt, so erhält man den Innendurchmesser eines dazu notwendigen ungespannten Umhüllungselements indem man den Produktsäulendurchmesser durch 3,25 teilt:
der Innendurchmesser eines ungespannten Umhüllungselementes muss demnach 14,1 mm betragen. Die Zahl 3,25 resultiert daraus, dass 14,1 als Ausgangswert Null gilt. Vergrössert man 14,1 um 100 % so erhält man 28,2, um 200 % so erhält man 42,3 usw. Geht man aber von der wirklichen Null aus, so muss 200 % (2) um 100 % (1) erhöhen und man erhält 3. Somit ergibt sich obenstehende Gleichung.

Wie beschrieben, liegt die lineare Kraftabgabezone des beschriebenen Gummis des Umhüllungselements zwischen einer Dehnung von 30 - 450 %. Man stellt fest, dass der Beginn der linearen Kraftabgabezone um so höher liegt, je kleiner der Innendurchmesser des ungespannten Umhüllungselements ist. Bei einem Innendurchmesser von 8 mm beginnt diese Zone am Fülltag nach einer Dehnung von ca. 30 % und bei einem Innendurchmesser von 14 mm bereits nach einer Dehnung von 18 %. Rechnerisch ist dies schwierig zu erfassen, es sieht aber so aus, als halbiere sich der Prozentsatz, wenn sich der Innendurchmesser in ungespanntem Zustand verdoppelt, der Prozentsatz sich drittelt bei einem dreimal grösseren Innendurchmesser und sich bei einem viermal grösseren Innendurchmesser viertelt.
Da aber der Spannungsverlust mit dem Dehnungsprozentsatz quadratisch zunimmt, kann man daraus schliessen, dass sich auch die bleibende Vergrösserung des Innendurchmessers durch Lagerung im Quadrat verändert.
Misst man also nach 12 Monaten Lagerzeit eines Umhüllungselementes mit einer Dehnung von 450 % eine Vergrösserung des Innendurchmessers von 30 %, so ergibt sich rechnerisch bei einer Dehnung von 225 % folgendes Resultant:
das heisst, ein ungespanntes Umhüllungselement mit einem Innendurchmesser von 14,1 mm weist nach 12 Monaten Lagerzeit unter einer Dehnung von 225 % einen Innendurchmesser von 15,8 mm auf.
Zieht man in Betracht, dass die lineare Kraftabgabezone bei einem Innendurchmesser von 14,1 mm bei ca. 18 % Dehnung beginnt, so muss der Aussendurchmesser des Aussenkerns, der dem Umhüllungselement eine Vorspannung gibt, gesamtlich ca. 30 % (12,3 + 18 %) grösser sein als der Innendurchmesser des ungespannten Umhüllungselements, wenn man erreichen will, dass das Umhüllungselement in der Kontraktion bereits dann durch den Kern behindert wird, wenn es sich noch in der linearen Kraftabgabezone befindet, was also einen Aussendurchmesser eines Aussenkerns von 18,3 mm darstellt.
In der eingangs beschriebenen Vorrichtung stellt der Kern ungefähr 10 % des Füllvolumens dar, wobei die Vorrichtung eine solche Form annimmt, dass es in einem Aussenbehälter zu einem zu grossen verlorenen Volumen kommt.
Gibt man nun dem Kern einen Durchmesser von 18,3 mm, so ergibt sich daraus ein Volumen von
was verglichen zum Füllvolumen, 16,3 % ausmacht, das heisst:
Der Kerndurchmesser von 18,3 mm gestattet nunmehr, bei einem Produktsäulendurchmesser von 46 mm die Dehnung des Umhüllungselementes auf 225 % zu beschränken und somit seinen Spannungsverlust von 70 % auf ca. 18 % und seine bleibenden Vergrösserung von 30 % auf 12,3 % herabzusetzen.
Um den Vorschriften, welche 30 % verlorenes Volumen in einem Druckbehälter gestatten, gerecht zu werden, muss die erfindungsgemässe Vorrichtung so beschaffen sein, dass sie eine solche Form annimmt, dass das verlorene Volumen in einem Aussenbhälter höchstens 13,7 % beträgt.
Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend mittels vorteilhaften Ausführungsformen und anhand von Diagrammen beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung für flüssige und cremige Medien,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung mit gasförmig gewordenem C02, N2 oder N20 nach Lagerzeit,
Fig. 3 eineAnsicht eines geschweissten, plastifizierten Aluminiumbeutels
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer geschweissten und dann gefalteten plastifizierten Aluminiumfolie vor den endgültigen Formschweissen,
Fig. 5 einen Schnitt durch einen Aussenkern,
Fig. 6 eine Ansicht von unten des Aussenkerns gemäss Fig. 5,
_Fig. 7 eine Draufsicht desselben,
Fig. 8 einen teilweisen Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Aussenkerns mit einem einführbaren Innenkern,
Fig. 9 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Aussenkerns mit eingespritztem Innenkern, teilweise montiertem Ventil und getauchtem Gummibeutel,
Fig. 10 eine Kurve, die den Spannungs- und somit Druckverlust von natürlichem Gummi in Abhängigkeit von dessen Dehnungsmöglichkeiten und Lagerzeit illustriert,
Fig. 11 eine Kurve, die die Kompensation des Gummi-Druckverlustes mittels Vergasung von im Produkt gelöstem C02 zeigt,
Fig. 12 eine Kurve, die eine 300 Tage gelagerte, erfin- dungsgemässe Vorrichtung und deren fraktionierte Entleerung sowie die dadurch auftretenden zeitweiligen Druckveränderungen illustriert,
Fig. 13 einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung sofort nach der Füllung,
Fig. 14 einen teilweisen Schnitt durch eine gefüllte erfindungsgemässe Vorrichtung nach längerer Lagerzeit,
Fig. 15 einen teilweisen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung, die in Entleerung steht,
Fig. 16 einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung mit einem im Aussenkern gelagerten, gas-oder luftgefüllten Gummibeutel mit Ventilelement,
Fig. 17 einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung mit einem Aussenkern, der ein flüssiges Treibgas enthält,und dazu notwendigem Ventilelement,
Fig. 18 einen Schnitt durch ein Ventilelement, wie es in der erfindungsgemässen Vorrichtung verwendet werden kann, in geschlossenem Zustand,
Fig. 19 einen Schitt durch dasselbe in geöffnetem Zustand,
Fig. 20 illustriert ein geschlossenes doppelstufiges Ventilelement,
Fig. 21 veranschaulicht ein doppelstufiges Ventilelement mit einer geschlossenen und einer geöffneten Stufe,
Fig. 22 einen Schnitt durch ein doppelstufiges Ventilelement, beide Stufen geöffnet,
Fig. 23 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt einer Ventilbetätigungsvorrichtung,
Fig. 24 eine Ansicht, teilweise im Schnitt einer Ventilbetätigungsvorrichtung,
Fig. 25 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit einer Ventilbetätigungsvorrichtung,
Fig. 26 eine Draufsicht im Schnitt durch ein Ventilelement mit automatischem Frontalverschluss,
Fig. 27 eine Frontansicht, teilweise im Schnitt, des Ventilelementes mit Frontalverschluss,
Fig. 28 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des Ventilelementes mit Frontanschluss,
Fig. 29 die Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Versprühen, mittels unter Druck stehendem Wasser, eines Agrarkonzentrats,
Fig. 30 einen Schnitt durch ein Venturi-System, welches mittels unter Druck stehendem Wasser ein Agrarkonzentrat ansaugt und verdünnt,
Fig. 31 einen Schnitt durch eine Füllsonde mit Ueberdruckventil zum Anschliessen an einen Wasserhahn, eine erfindungsgemässe Vorrichtung füllend,
Fig. 32 einen Schnitt durch einen Tragegriff einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem Ventilelement,
Fig. 33 eine Ansicht des Tragegriffes,
Fig. 34 eine Draufsicht des Tragegriffes.
Fig. 35 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Vorrichtung im Schnitt,
Fig. 36 ein doppelstufiges Ventil in Explosionsdarstellung,
_Fig. 37 das Ventil nach Fig. 36, zusammengebaut im Schnitt in geschlossenem Zustand, und
_Fig. 38 das Ventil nach Fig. 37 in geöffnetem Zustand.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung, welche so geschaffen ist, dass der sie enthaltende Aussenbehälter weniger als 10 % (8,7) verlorenes Volumen aufweist. Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht aus einem Kern 1, einem Gummibeutel 2, einem Aluminiumbeutel 3, einem Umhüllungselement 4, einem Ventilelement 5, einem nicht dargestellten Produktausgabeelement, einer Kernbodenhülse 6 und einem Aussenbehälter 7. Dern Kern l ist am oberen Ende 8 mit einer Ringrippe 9, einem Dichtungssitz 10 und Ringnuten 11 und 12 versehen und hat eine Kammer 13, welche zur Aufnahme des Ventilelementes 5 dient. Der Boden der Kammer 13 ist mit Bohrungen 14 und 15 versehen, welche mit einem Querkanal 16 in Verbindung stehen. Aus dem Boden ragt axial ein Stift 17 hervor. Parallel zur Längsachse ist der Kern 1 aussen mit mehreren Kanälen 18 versehen, über welche das Produkt 19 zum Querkanal 16 fliessen kann, wenn bereits ein Teil des Gummibeutels 2 fest am Kern anliegt. Das untere Ende 20 des Kerns 1 ist offen und zeigt eine Ringnut 21.
Der Kern 1 ist aus einem lösungsmittelresistenten Plastikmaterial, z.B. Polyamid 66, hergestellt und ist innen hohl. Sein Aussendurchmesser ist so gross gehalten,'dass das Volumen des Kerns 1, verglichen zum Füllvolumen mehr als 15 % beträgt, wenn die erfindungsgemässe Vorrichtung in einem Aussenbehälter gelagert ist, dessen Füllvolumen bei den vorgenannten Vorschriften in Betracht gezogen wird. Der Kern 1 wird vorzugsweise im Tauchverfahren mit dem Gummibeutel 2 beschichtet. Dieser kann aus mehreren Schichten bestehen, weshalb dem Tauchverfahren der Vorrang zu geben ist. Je nach Produkt 19 muss der Gummibeutel 2 aus Viton, Epychloridrin, Butyl, Nitril, Neopren, Bfuna oder Silikon sein. Da diese Gummiarten aber sehr teuer sind, wäre es unwirtschaftlich, den gesamten Gummibeutel 2 aus diesen Materialien herzustellen. Müssen Viton oder Silikon verwendet werden, so werden diese beim ersten Eintauchen auf den Kern 1 aufgetragen. Die danach folgenden Schichten können dann z.B. aus Butyl, Nitril oder anderen Gummiarten, auch Naturgummi sein. Dabei sollte man dem Butyl den Vorrang geben, weil dieses von allen Gummisorten die gasdichteste ist. Es ist selbstverständlich, dass der Gummibeutel 2 auch als Schlauch über den Kern 1 gestülpt werden kann, wo er dann dank der Schlauchklemmenwirkung der Bodenhülse 6 und der Ventilhülse 22 zum Beutel wird.
Wenn immer möglich sollen die Aussenschichten des Gummibeutels 2 aus Naturgummi grosser Reinheit sein, weil dieser die grösste Dauerelastizität besitzt und es somit zu der kleinsten Dauervergrösserung durch Langzeitlagerung in gedehntem, gefülltem Zustand kommt. Diese Dauervergrösserung bleibt bei dem Gummibeutel sowieso sehr klein, ca. 12 % nach 24 Monaten, weil seine Dehnung bei einem Produktsäulendurchmesser von 46 mm, lediglich 150 % ausmacht, da sein Durchmesser in ungespanntem Zustand ca. 18,3 mm beträgt. Das Produkt 19 ist also mit der Innenschicht des Gummibeutels 2 in Berührung und nicht mit der Polyäthylen-oder Polypropylenschicht des Aluminiumbeutels 3. Dadurch wird ein Migrieren des Produktlösungsmittels ausgeschlossen und es kann zu keiner Delaminierung des Aluminiumbeutels 3 kommen. Dieser besteht, wie auch in Fig. 4 gezeigt, aus mehreren Schichten, z.B. Innenschicht aus Polyäthylen, danach Polyester, dann Aluminium und aussen wieder Polyester, wobei die Polyesterschicht zwischen Aluminium und Polyäthylenschicht den Schereneffekt des Aluminiums vermeidet. Der Aluminiumbeutel 3 ist an beiden Enden mit flaschenhalsähnlichen Oeffnungen versehen, deren Durchmesser so beschaffen sind, dass sie sich bündig an den Gummibeutel 2 anlegen. Diese beiden Beutel werden vom Umhüllungselement 4 aus Naturgummi umspannt, dessen Innendurchmesser ca. 30 % kleiner ist als der Aussendurchmesser des Kerns 1, so dass es sich also unter der notwendigen beschriebenen Vorspannung in ungefülltem Zustand befindet, aber bei einer Dehnung von 225 % eine Produktsäule von 46 mm umschliesst. Das Ventilelement 5 besteht aus einem Kolben 23, einer Dichtungsscheibe 24 und einer Druckfeder 24 aus rostfreiem Stahl und wird mittels einer Ventilhülse 22 zusammengehalten. Der Kolben 23 ist mit einem Axialkanal 26 und einem Querkanal 27 versehen. In geschlossenem Zustand wird der Querkanal 27 durch die Dichtungsscheibe 24 dank der Druckfeder 25 abgedichtet. Drückt man mittels dem nicht dargestellten Produktausgabeelement auf den Kolben 23, so kommt der Querkanal 27 unterhalb die Dichtung 24 zu liegen und das Produkt 19 wird durch den Druck des Gummibeutels 2 und des Umhüllungselementes 4 über den Axialkanal 26 und das nicht dargestellte Ausgabeelement ausgestossen, wobei der Konus 23a des Kolbens 23 durch Aufdrücken auf die Dichtungsscheibe 24 einen Produktaustritt entlang des Kolbens 23 vermeidet. Sobald man mit dem Druck auf den Kolben 23 nachlässt, drückt die Druckfeder 25 den Kolben 23 nach oben, wodurch der Querkanal 27 wieder in die Ausgangsstellung gebracht wird, so dass das Ventilelement 5 wieder geschlossen wird. Der Kolben 23 ist mit einer Kammer 28 versehen, die zur Aufnahme der Druckfeder 25 dient, welche sich auf den Boden der-Kammer 13 stützt, wo sie mittels des Stiftes 17 festgehalten wird. Die Fertigmontage der erfindungsgemässen Vorrichtung erfolgt durch Anbringen einer Ventilhülse 22, welche in eine Ringnut 11 eingedrückt wird, um das Ventilelement 5 zusammenzuhalten und um eine Ringnut 12 gebördelt wird, um einerseits durch einen Schlauchklemmeneffekt die erfindungsgemässe Vorrichtung mittels des Gummibeutels 2 am Ventilelement 5 abzudichten und andererseits, um den Aluminiumbeutel 3 und das Umhüllungselement 4 fest mit dem Kern 1 zu verbinden. Die Bodenhülse 6 wird um die Ringnut 21 gebördelt, um die erfindungsgemässe Vorrichtung am Kernende 20 abzudichten und den Aluminiumbeutel 3 und das Umhüllungselement 4 dort zu befestigen. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist im Aussenbehälter 7 gelagert, wo sie dank einer Ringrippe 29 in eine Ringnut 30 der Ventilhülse 22 einrastet. Das Kernende 20 mit der Bodenhülse 6 wird durch einen Sitz 31 des Aussenbehälters 7 axial gehalten. Der Flaschenhals 33 des Aussenbehälters 7 ist mit Längskanälen 32 versehen über die beim Füllen der erfindungsgemässen Vorrichtung ein Ueberdruck entweichen kann, und welche beim Leeren einen Lufteintritt in den Behälter 7 gestatten, um das Entstehen eines Vakuums zu vermeiden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung der Fig. 2 weicht von derjenigen der Fig. 1 lediglich durch kleine Details ab. Der Kern 1 ist, statt mit einem Querkanal 16, mit den Einläufen 34 und 35 versehen, welche sich in der Nähe des Kernendes 20 befinden. Ferner ist ein Hohlkern 36 im Kern 1 gelagert und mit einem Schnappverschluss 37 mit ihm fest verbunden. Der Innendurchmesser 39 des Kerns 1 ist grösser als der Aussendurchmesser 40 des Hohlkerns 36, wodurch ein Zwischenraum 38 entsteht, welcher dem Produkt 19 als Kanal in Ventilrichtung dient, wie es die Pfeile andeuten. Diese Anordnung ist dadurch bedingt, dass dem Produkt 19 C02 beigemischt ist, welches, sobald der Gegendruck des Umhüllungselementes 4 nach Lagerung unter ein vorausbestimmtes Niveau fällt, gasförmig wird und eine Gasblase 41 bildet, welche auf den Produktspiegel 42 drückt und also zusammen mit dem Umhüllungselement 4 als Austriebsenergie des Produktes 19 dient. Da sich beim Entleeren das Umhüllungselement 4 fortlaufend zusammenzieht, wird der Gasraum 41 beständig proportional zur Ausstossmenge verkleinert, wobei aber der Produktspiegel 42 praktisch unverändert bleibt und so der Gasblase 41 eine praktisch konstante Druckoberfläche bietet. Das Kleinerwerden einerseits des vom Umhüllungselement 4 und dem Gummibeutel 2 umschlossenen Gasraumes 41 sowie das Konstantbleiben der Produktoberfläche 42 andererseits schaffen die Voraussetzung eines konstant bleibenden Ausstossdruckgradienten, was die Grundlage einer Imitation der handelsüblichen, mit flüssigem Treibgas gefüllten Aerosoldosen darstellt, weil in diesen das flüssige Treibgas nach einer ausgestossenen Menge sich solange vergast, bis der Gasgegendruck so hoch ist, dass er eine weitere Vergasung verhindert, es also zu einem praktisch konstanden Ausstossdruckgradienten kommt.
Die Fig. 3 zeigt einen plastifizierten Aluminiumbeutel 3, der wie folgt hergestellt wird: Man schweisst eine gefaltete Folie entlang der Schweissnaht 43 und erhält so einen Schlauch; dabei kann die Folie aus mehreren Schichten bestehen, vorzugsweise ist die mit dem Produkt in Kontakt kommende Schicht 44 aus Polyäthylen, die Schicht 45 aus Polyester, um den Schereneffekt der Aluminiumfolie 46 zu vermeiden, welche aussen mit der Polyesterschicht 47 versehen ist. Danach faltet man, wie in Fig. 4 dargestellt, den entstandenen Schlauch so, dass auf jeder Längsseite die Bälge 48 und 49 entstehen, deren Tiefe so gehalten ist, dass sie nicht durch die Senkrechtschweissnähte 50, 51, 52 und 53, sondern nur durch die waagerechten Schweissnähte 54, 55, 56 und 57 erfasst werden, wie es durch die gestrichelten Linien 58 und 59 dargestellt wird. Durch das Schweissen des Schlauches entstehen dann die flaschenhalsähnlichen Oeffnungen 60 und 61. Dank der Bälge 48 und 49 kann der Beutel 3 in voll gefülltem Zustand einen quadratischen Querschnitt annehmen und daher also gezwungen werden, durch eine ihn umgebende feste zylindrische Begrenzung, z.B. einen Aussenbehälter 7, einen runden Querschnitt anzunehmen, wobei sich dann die Bälge 48 und 49 nicht voll entfalten, so dass also noch eine gewisse Volumenreserve übrig bleibt, sollte es, wie beschrieben, zu einer durch Lagerung der Vorrichtung in höheren Temperaturen vorübergehenden Vergasung des im Produkt 19 gelösten Gas kommen.
Die Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines Kerns 1, dessen Ventilkammer 13 mit den Einläufen 16 versehen ist und im weiteren bereits in Fig. 1 beschrieben ist.
Die Fig. 6 ist eine Ansicht von unten des Kerns 1, um die Längskanäle 18 zu zeigen und die Trennwand 62 der Kammer 20 darzustellen, welche notwendig sein kann, um dem Kern 1, dessen Wandstärken aus oekonomischen Gründen so dünn wie möglich sein sollen, eine genügende Festigkeit zu geben besonders am Niveau der Ringnut 21, in welche der Gummibeutel 2, der Aluminiumbeutel 3 und das Umhüllungselement 4 mittels der Bodenhülse 6 eingedrückt werden.
Die Fig. 7 ist eine Draufsicht auf den Kern 1 und zeigt den Stift 17, der zur Halterung einer Druckfeder dient sowie die Ringrippe 9 und den Sitz 10 der Dichtungsscheibe eines Ventilelements.
Die Fig. 8 illustriert einen Kern 1, in den, wie bereits in Fig. 2 beschrieben, ein Innenkern 36 eingeführt und dank dem Schnappverschluss 37 fest mit ihm verbunden wird.
Die Fig. 9 zeigt einen Kern 1 aus Plastikmaterial, in den der Innenkern 36 eingespritzt ist, was den Vorteil bietet, dass es keiner Montage bedarf. Ein Spritzgusswerkzeug zur Herstellung eines solchen Kerns 1 ist zwar teuer, wird aber bei Massenherstellung schnell amortisiert, wohingegen eine Montage und die damit verbundenen Zeit- und Maschinenkosten für jedes Stück wiederkehren. Um den Kern 1 ist der Gummibeutel 2 angetaucht, welcher, wenn befestigt, bei Füllung die Form der gestrichelten Linie 2a annimmt, wenn er nicht mittels einem festen Aussenbehälter 7 zylindrisch oder quadratisch, dreieckig usw. begrenzt wird.
Die Fig. 10 zeigt eine Kurve, die den Widerstand des Gummiumhüllungselements 4 gegen den Fülldruck im Füllmoment illustriert, Widerstand, der auf das eingefüllte Produkt bei der Kontraktion des Umhüllungselementes als Quetschdruck einwirkt. Dabei ist die Dehnung des Umhüllungselementes der erfindungsgemässen Vorrichtung auf 225 % beschränkt. Um zu zeigen, dass sich die Begrenzung der Dehnung auf 225 % rechtfertigt, welche mittels der Kurve den Druckverlust durch Lagerung darstellt, sind gestrichelte Kurven von 400 %, respektive 450 % angegeben, aus denen der drastische Unterschied von Druckverlusten hervorgeht. Aus der Kurve 225 % geht hervor, dass der Quetschdruck schnell absinkt und sich nach 10 Tagen zu stabilisieren beginnt und sich nach 30 Tagen so stabilisiert hat, dass der darauffolgende Druckabfall durch Langzeitlagerung verglichen zu den Druckverlusten der ersten 10 Tage relativ klein ist.
Die Fig. 11 illustriert, wie man aus dem relativ kleinen Druckabfall bei Langzeitlagerung Nutzen ziehen kann. Fügt man einem Produkt eine entsprechende Menge C02 hinzu, so bleibt dies dank dem Gegendruck des Umhüllungselementes solange im Produkt gelöst, als dieser Gegendruck höher ist als der Vergasungsdruck der C02-Menge, das heisst, je nach Aussentemperatur und C02-Menge bei ca. 2,5 bar. Sobald also durch Lagerung in gespanntem Zustand von 225 % Dehnung der Gummigegendruck unter diese 2,5 bar-Grenze sinkt, wird ein Teil des gelösten C02 gasförmig, wobei dieser Gasanteil als Druckfaktor auf den Flüssigkeitsspiegel des Produktes einwirkt und somit den durch Langzeitlagerung verlorenen Gummikontraktionsdruck kompensiert, also den Ausstossdruck praktisch konstant hält.
Die Fig. 12 zeigt, dass es dank der Restvolumenverkleinerung nach Produktausstoss nicht zu einer ..Ausstossdruckminderung kommt. Man stellt während jedem Ausstoss einen starken Druckabfall des Gummigegendruckes fest, der aber durch ein Erholen des Gummi-Umhüllungselementes wieder auf den Druckwert vor dem Ausstossen gebracht wird, natürlich abzüglich eines Prozentsatzes, der zwischen vollgefülltem und absolut entleertem Produktbehälter ca. 10 % beträgt. Zwei hier nicht dargestellte Faktoren helfen diesen zeitweiligen Druckabfall zu kompensieren, einerseits die praktisch konstant bleibende Oberfläche des Produktspiegels, die auf die der durch Volumenverkleinerung konstant bleibende C02-Druck wirkt und andererseits die in der Patentanmeldung 2024/78 beschriebene Spritzdüse, welche Druckminderungen kompensieren kann, so dass das Sprühverhalten sich nicht wesentlich verändert.
Die Fig. 13 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung am Fülltag, an dem der Gummigegendruck des Umhüllungselementes 4 grösser ist als der C02-Druck, so dass dieses sich nicht vergasen kann und im Produkt 19 völlig gelöst bleibt.
Die Fig. 14 illustriert eine erfindungsgemässe Vorrichtung nach einer Lagerung von ca. 30 Tagen, bei der der Gummigegendruck des Umhüllungselementes 4 gesunken ist, so dass sich ein Teil des gelösten C02 vergasen kann, bis der C02-Druck zusammen mit dem restlichen Gummigegendruck den Druckwert erreicht hat, der das im Produkt 19 verbleibende C02 zwingt, darin gelöst zu bleiben.
Die Fig. 15 veranschaulicht, dass beim Entleeren des Produktbehälters sich das Umhüllungselement 4 zuerst am Ventil 23 zusammenzieht, wodurch seine Wandstärke dicker wird und so mithilft, die C02-Blase 41 gegen den Produktspiegel 42 zu drücken, das heisst, das Restvolumen des Produktbehälters verkleinert sich fortlaufend proportional zur Ausstossmenge des Produktes 19.
Es gibt viele sogenannte Zwei-Komponenten Produkte wie z.B. Farben-Shampoos oder auch Medikamente, die erst gerade vor dem Gebrauch gemischt werden müssen. Ferner ist es wegen des geringen Ausstossdruckes der erfindungsgemässen Vorrichtung nicht möglich, visköse Produkte wie Oel zu versprühen, es sei_;denn, man vermischt sie mit Luftbläschen. Andere Produkte wie Haarlack, Insektizide oder Luftverbesserer müssen vorzugsweise mit hoher Geschwindigkeit und kleiner Partikelgrösse ausgestossen werden. Die erfindungsgemässeVorrichtung der Fig. 16 erfüllt diese Anforderungen. Sie zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Abgabe von zwei verschiedenen Medien, wobei beide entweder flüssig oder cremig, oder eins flüssig und eins cremig sein können, oder aber, eins der Medien gasförmig sein kann. Der Kern 1, im wesentlichen identsich mit demjenigen der Fig. 1, hat zusätzlich zum Ventilsitz 10 einen weiteren Sitz 62a, der zur Aufnahme einer Dichtungsscheibe 63 dient. Diese wird mittels eines Spannringes 64, welcher dank einem Schnappverschluss 65 fest mit dem oberen Kernende 8 verbunden ist, auf den Sitz 62a drückt. Der Spannring 64 ist mit multiplen Oeffnungen 66 versehen, deren Anzahl so gross ist, dass mindestens eine vor eine Oeffnung des Querkanals 16 zu liegen kommt. Der .Kolben 67 ist mit einem Längskanal 68 versehen, der in einen Längskanal 69 mündet, welcher wahlweise in seinem Durchmesser kleiner, grösser oder identisch wie der des Längskanals 68 sein kann. Vor der Mündung des Längskanals 68 befindet sich ein Querkanal 70, welcher mit der Dichtungsscheibe 24 geschlossen wird. Der Längskanal 69 mündet in einen Querkanal 71, welcher durch eine Dichtungsscheibe 63 abgedichtet wird. Am Niveau der Dichtungsscheibe 24 ist der Kolben 67 in einen Flachteller ausgeweitet, der dank einer Druckfeder 73, welche sich auf den Spannring 64 stützt, gegen die Dichtungsscheibe 24 fest angedrückt wird und somit die obere Ventilstufe schliesst. Die untere Ventilstufe wird dadurch ebenfalls geschlossen, weil der Kolben 67 mit einem Widerhaken 76 versehen ist, der dank der Druckfeder 73 gegen die Dichtungsscheibe 63 gezogen wird, so dass der Querkanal 71 durch dieselbe verdeckt und somit verschlossen wird. Dies umsomehr, als der Konus 74 der Dichtungsscheibe 63 genügend Spielraum lässt, um dieser zu gestatten, sich unter dem Druck des Mediums 77, welches sich in der Gummiblase 78 befindet, nach oben zu wölben und sich somit fest an den Sitz 75 des Kolbens 63 anzulegen. Die erwähnte Gummiblase 78 ist vorzugsweise der Dichtungsscheibe 63 angeformt, im Leerzustand die Form 79 annehmend. Eine solche Gummiblase 78 ist nur erforderlich, wenn das darin gelagerte Medium mit praktisch konstantem Druck ausgestossen werden muss, was, wie bereits beschrieben, dank des Gummis der Fall ist. Wird eine Gummiblase 78 eingesetzt, so muss die Bodenhülse 6 mit einer Oeffnung 80 versehen werden, die beim Füllen einen Ueberdruck und beim Entleeren das Entstehen eines Vakuums im Innern des Kerns 1 vermeidet.
Verschiedene Medikamente, speziell solche zur Behandlung der Atemwege, müssen mit einer ganz bestimmten Partikelgrösse versprüht werden, um entweder nur bis zum Larynx vorzudringen (grosse Partikel) oder aber im Gegenteil, die Bronchien oder sogar die Alveolen der Lunge zu erreichen, wo Partikel von 0,5 bis 1 Mikron notwendig sind. Eine solch feine Zerstäubung kann mittels dem niedrigen mechanischen Druck des Gummi-Umhüllungselementes 4 unmöglich erreicht werden. Hier kann nur flüssiges Treibgas helfen. Die Fig. 17 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung, die ausser der fehlenden Gummiblase 78 identisch wie die Vorrichtung der Fig. 16 ist, wobei auch hier die beschriebenen Möglichkeiten der Ventilanordnung Geltung haben. Diese Ausführungsform der Erfindung kann auch bekannte flüssige Treibgase enthalten. Um aber aus oekologischen Gründen und aus Sparsamkeit so wenig Frigen, das für medizinische Zwecke gestattet bleibt, wie möglich zu verwenden, enthält der Hohlraum 20 des Kerns 1 das flüssige Treibgas 81 mit einer Gasphase 82. Der Hohlraum 20 ist, wie in Fig. 6 dargestellt, mit einer Verstärkungstrennwand 62 versehen, welche den Ausschnitt 83 besitzt, um dem Kolben 67 zu gestatten, sich axial zu bewegen. Die Bodenhülse 6 dient in dieser Ausführungs als hermetischer, drucksicherer Verschluss des Hohlraums 20. Die gleiche Ausführung kann verwendet werden, wenn man im Hohlraum 20 ein Gasmedium lagern will, das nicht mit konstantem Druck ausgestossen werden muss , wobei man C02, N2 oder N20 oder lediglich Luft verwenden kann. Das Funktionieren des Doppelstufen-Ventils wird anhand der Figuren 20, 21 und 22 erläutert.
Die Fig. 18 zeigt ein Ventilelement nach Fig. 1 und 2 in geschlossenem und die Fig. 19 dasselbe Ventilelement in geöffnetem Zustand.
Die Fig. 20 illustriert ein geschlossenes Ventilelement nach den Figuren 16 und 17.
Die Fig. 21 veranschaulicht, dass sich die untere Stufe A zuerst öffnet und Gas 82 bereits austreten kann, während die obere Ventilstufe B noch geschlossen ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass beim Schliessen der Vorgang umgekehrt erfolgt, das heisst, die Stufe B schliesst zuerst und erst danach die Stufe A. Dadurch können die Längskanäle 68 und 69 sowie die nicht dargestellte Spritzdüse von einem, diese möglicherweise verschliessenden Produkt, wie Haarlack oder Lackfarben, befreit werden, ohne dass man den Verbraucher auffordern muss, dies zu tun, wie es bei Gasaerosoldosen teilweise vorgeschrieben wird, und die Spritzdüse nach unten gehalten und so lange gedrückt werden muss, bis nur noch Treibgas entweicht, was bedeutet, dass die Kanäle und Spritzdüse von klebrigen Produkten befreit sind.
Die Fig. 22 zeigt das Ventilelement der Fig. 20 und 21 voll geöffnet, so dass beide Medien, wie anhand von Fig. 14 beschrieben, ausgestossen werden und sich im Längskanal 68 vermischen.
Die Fig. 23, 24 und 25 zeigen einen Aussenbehälter 7, der mit einer Vorrichtung zur Betätigung eines Produktausgabeelements versehen ist, welches mittels seitlichem Druck imstande ist, auf ein Ausgabeelement einen senkrechten Druck auszuüben und somit ein beschriebenes Ventilelement zu öffnen. Diese Vorrichtung hat den grossen Vorteil, dass man keine Verschlusskappe mehr von der Spraydose abzunehmen braucht, was nicht nur praktisch ist, sondern auch dem Objekt ein ästhetisches Erscheinungsbild bewahrt. Da die Zangenwirkung zwischen Daumen und Zeige- oder Mittelfinger gestattet, eine mehrmals grössere Kraft zu entwickeln als diejenige, welche man durch Druck des Zeigefingers auf ein Ausgabeelement erreicht, kann die Druckfeder eines Ventilelements wesentlich stärker gehalten werden, was einerseits bei Vorhandensein eines niedrigen Ausstossdrucks eine augenblickliche Schliessung des Ventilelements gewährleistet und andererseits so stark ist, dass eine Kinderhand nicht die Kraft erzeugen kann, die zur Oeffnung eines Ventilelements notwendig ist, ganz abgesehen davon, dass bereits die Dimensionierung der Vorrichtung so gehalten werden kann, dass eine Kinderhand sie nicht umfassen und noch zusätzlich drücken kann.
Der Aussenbehälter 7 ist entlang einem Hals 84 mit Wänden 85 versehen, in denen halbrunde Kerben 86 als Scharniersitze dinen. Bewegliche, kreisausschnittrunde Druckwände 87 und 88 sind mit Scharnierbölzen 89 und 90 versehen, welche in den Scharniersitzen 86 gelagert sind. Ferner tragen die Druckwände 87 und 88 senkrecht zu ihnen stehende Balken 91 und 92, deren schräge Seiten 91a und 92a auf einem runden Ausgabeelement 93 aufliegen. Die Vorrichtung ist in einer Verschlusskappe 94 gelagert, welche sie zusammenhält und vermeidet, dass die beweglichen Druckwände 87 und 88 sich in der falschen Richtung bewegen können. Die Verschlusskappe ist mit den Oeffnungen 95 und 96 versehen, welche gestatten, einen Lateraldruck auf die Druckwände 87 und 88, wie durch die Pfeile 97 und 98 angedeutet, auszuüben. Dadurch erfolgt am Niveau der Scharniere 86 eine Drehbewegung der Druckwände 87 und 88, so dass deren Balken 91 und 92 mit den schrägen Seiten 91a und 92a so auf das Ausgabeelement 93 drücken, dass sich dieses in Richtung des Pfeiles 99 bewegt, was zur Oeffnung des Ventilelements führt. Ein Nachlassen des Druckes auf die Druckwände 87 und 88 hat zur Folge, dass eine starke Druckfeder eines beschriebenen Ventilelements das Ausgabeelement 93 wieder nach oben und die Druckwände 87 und 88 in ihre Ausgangsstellung zurück drückt, wodurch auch das Ventilelement geschlossen wird. Das Ausgabeelement 93 kann wahlweise mit einer Spritzdüse oder einer Strahldüse versehen werden.
Die Fig. 26, 27 und 28 zeigen eine andere Vorrichtung zur Betätigung eines Ausgabeelements mittels seitlichem Druck, bei dem das Ausgabeelement frontal verschlossen wird. Eine solche Vorrichtung ist speziell für cremige Produkte gedacht, die entweder vor Luftsauerstoff geschützt oder am Austrocknen gehindert werden müssen, z.B. Schönheitscremen, medizinische Pommaden und Cremen, Senf, Mayonnaise usw. Ein Kolben 101 eines Ventilelements ist mie einem tellerförmigen Aufsatz versehen, dessen zylindrische Verlängerung 101a einen flexiblen Schlauch 102 trägt, welcher je nach auszustossendem Produkt aus weichem Plastikmaterial oder aus Kunstgummi sein kann. Klemmbacken 103 und 104 sind mit Scharnieren 105 und 106 versehen, die in Scharnierbolzen 107 und 108 eines Behälters 7 gehängt sind. Eine Druckfeder 109 rastet in die Klemmbacken 103 und 104 ein und drückt sie an Greifbacken 110 und 111 zusammen. Ferner tragen die Klemmbacken 103 und 104 Druckbalken 112 und 113, deren schräge Seiten auf einem Teller 101 aufliegen. Die Klemmbacken sind auf der Innenseite mit je einem Gang 114 versehen, welche zur Aufnahme und Führung eines Schlauches 102 dienen. Der Schlauch 102 wird mittels der Feder 109 mit den Greifbacken 110 und 111 zusammengequetscht und verschlossen. Drückt man in Pfeilrichtung auf die Klemmbacken 103 und 104, so drehen sich diese in den Scharnieren 105 und 106 und die Greifbacken 110 und 111 öffnen sich. Gleichzeitig üben die schrägen Seiten der Druckbalken 112 und 113 einen Druck auf den Teller 101 aus, wodurch der Kolben 100 nach unten bewegt wird und ein beschriebenes Ventilelement öffnet. Das austretende Produkt weitet die Quetschstelle 115 des Schlauches 102 aus und es kann über die Oeffnung 116 entweichen. Lässt der Druck auf die Klemmbacken 103 und 104 nach, so drückt die Feder 109 sie wieder zusammen, der Teller 101 wird freigegeben und die Greifbacken 110 und 111 quetschen den Schlauch am Niveau 115 wieder zusammen und schliessen ihn frontal.
Die Behandlung von Pflanzen, speziell Zierpflanzen und Blumen, verlangt die Verwendung von Pflanzenpflege und -schutzmitteln, die in konzentrierter Form hochtoxisch sein können und also verdünnt angewendet werden müssen. Diese Konzentrate sind meist in Plastikflacons im Handel erhältlich und werden kurz vor Gebrauch mit Wasser verdünnt und mit den verschiedensten Vorrichtungen wie Gieskannen, Pumpenzerstäubern, Luftdruckzerstäubern usw. auf die zu behandelnden Pflanzen aufgetragen. Dabei hängt die Verdünnung eigentlich von der Sorgfalt und dem Verständnis des Verwenders ab. Die Erfindung beinhaltet eine Vorrichtung, die gestattet, ein Konzentrat automatisch in einer gewünschten, wirksamen Dosis zu verdünnen und gleichzeitig die so entstehende Lösung fein zu versprühen.
Die Fig. 29 zeigt eine solche Vorrichtung 117, deren Tragegriff 118, der ein Ventilelement l19 besitzt, welches mittels einem Hebel 120 geöffent werden kann. Ein Ventilkolben 119a trägt einen flexiblen Schlauch 121, der an einem Venturi-System 122 angeschlossen ist, welches einen Flacon 123 trägt, der das Konzentrat 124 enthält. Das Venturi-System 122 ist mit einem steifen Rohr 125 verlängert, dessen Ausflussende 126 flexible ist und eine vorgenannte Spritzdüse 127 enthält.
Die Vorrichtung 117 wird, wie nachstehend beschrieben, mit Wasser gefüllt und mit den vorgenannten Zusatzteilen wie Tragegriff l18 bis Spritzdüse 127 versehen. Betätigt man den Hebel 120, so öffnet sich das Ventilelement 119 und das unter Druck stehende Wasser entweicht via Schlauch 121 zum Venturi-System 122, wo das Wasser im Vorbeifliessen über ein Steigrohr 128 das Konzentrat ansaugt und sich damit mischt, um dann in Sprühform die Spritzdüse 127 zu verlassen. Die Konzentration des Konzentrats 124 einerseits sowie die Durchmesser des Venturi-Systems 122 und des Steigrohrs 128 wie auch der Druckhöhe des Wassers andererseits sind so abgestimmt, dass das Konzentrat automatisch wie vorgesehen verdünnt wird. Dabei kann vorgesehen werden, dass der Flacon 123 mittels einer einzigen Füllung der Vorrichtung 117 mit Wasser vollständig entleert wird. Das flexible Ausflussende 126 gestattet. z.B. für ältere oder invalide Personen, den Sprühnebel von unten nach oben zu richten, ohne dass man sich allzusehr bücken muss, um Pflanzenblätter von unten zu behandeln.
Die Fig. 31 zeigt einen Schnitt durch eine Füllsonde, an einen nicht dargestellten Wasserhahn anschliessbar. Die Vorrichtung 117 ist an sich bereits in Fig. 1 beschrieben, wobei sie sich von dieser dadurch unterscheidet, dass das Umhüllungselement 4 gleichzeitig als Produktbehälter dient, was möglich ist, wenn das Produkt 128 lediglich Wasser ist und nicht gelagert werden, sondern sofort nach der Füllung wieder ausgestossen werden kann. Zudem ist die aus Metall bestehende Ventilhülse 22 durch eine Ventilhülse 129 aus Plastikmaterial ersetzt. Ferner wird das Umhüllungselement 4 mittels Schlauchklemmen 130 am Kern 131 befestigt. Die Ventilhülse 129 trägt einen Gewindehals 132, in welchem ein Kolben 133 geführt ist. Ein Schlauch 134 trägt an einem Ende ein nicht dargestelltes, handelsübliches Anschlussstück an einen Wasserhahn, während das andere Ende mit einem Anschlusstück 135 versehen ist. Dieses ist auf den Hals 132 aufschraubbar, wodurch der Kolben 133 nach unten gedrückt wird, was das Ventilelement 5 öffnet, wobei der Dichtungsring 136 den Hals 132 und das Anschlussstück 135 abdichtet. Das Anschlussstück 135 ist mit einem Ueberdruckventil 137 versehen, dessen Feder 138 den Kolben 139 mit dem Dichtungsring 140 dichtend in den Auslauf 141 drückt, wodurch der Auslauf 142 geschlossen wird. Oeffnet man nun einen Wasserhahn, an den die Vorrichtung angeschlossen ist, so dehnt der Wasserdruck das Umhüllungselement 4 und füllt dieses mit Wasser 128. Sobald durch Anlegen des Umhüllungselementes 4 an den Behälter 7 eine weitere Dehnung desselben nicht mehr möglich ist, steigt der Wasserdruck in der Vorrichtung wegen des Widerstands des unelastischen Behälters 7. Die Federkraft der Feder 138 ist so gewählt, dass sie höher ist als der Widerstand des Umhüllungselementes 4 gegen einen Wasserfülldruck, aber sich bei einem grösseren Widerstand, wie er z.B. durch das Anlegen des Umhüllungselementes 4 an den Behälter 7 entsteht, zusammendrücken lässt, so dass das vom nicht dargestellten Wasserhahn kommende Wasser über das Ueberdruckvenitl 137 entweichen kann. Dies ist dann auch das Zeichen, dass die Vorrichtung 117 gefüllt ist. Das Anschlussstück 135 wird dann abgeschraubt und durch Aufschrauben des Traggriffes i18 ersetzt. Dieser besteht aus einem Rohr 143, das auf den Hals 132 aufgeschraubt wird und dabei den Kolben 133 nach unten drückt, wobei der Dichtungsring 136 das System abdichtet. Das andere Ende des Rohrs 143 trägt ein Ventilelement 5, dessen Kolben 144 mit einer Ringrippe 145 versehen ist. Eine Ventilhülse 146 trägt eine Scharnierhalterung 147, in die ein Hebel 120 eingehängt ist. Dieser ist mit einer Oeffnung 148 versehen, deren Durchmesser grösser als der des Kolbens 144, aber kleiner als der der Ringrippe 145 ist. Der Kolben 144 trägt einen Schlauch 121, der zum beschriebenen Venturi-System 122 führt. Drückt man nun auf den Hebel 120, so geht dieser mittels der gestrichelten Linie 149 dargestellte Stellung und drückt den Kolben 144 nach unten, wodurch das Ventilelement 5 geöffnet wird. Das unter Druck stehende Wasser entweicht wie beschrieben durch das Venturi-System 122 und verdünnt und versprüht in beschriebener Weise das genannte Konzentrat.
Der Fachmann erkennt leicht, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung mit ihren diversen einzelnen Komponenten Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten bietet, die denjenigen der herkömmlichen Gas-Aerosoldosen in keiner Weise nachstehen, ohne aber deren Nachteile aufzuweisen.
Insbesondere ist die erfindungsgemässe Vorrichtung in der Lage, praktisch alle flüssigen Medien fein zu zersprühen, cremige Medien auszugeben und gasförmige Medien zu lagern.
Der Fachmann erkennt ferner, dass sich die erfindungsgemässe Vorrichtung aus mehreren zu einem funktionalen Ganzen verbundenen, optimal aufeinander angepassten Komponenten zusammenstellt, von denen jede sich mehrere physikalische Gesetze in erfinderischer Weise nutzbar macht. Dies trifft insbesondere auf den eigentlichen Produktbehälter zu, der sich entsprechend dem Füll- respektive Entleerungszustand in seinem Volumen derart anpasst, dass das Produkt dauernd einem konstanten Druck unterworfen ist. Besonders augenfällig wird dies, wenn dem Produkt ein oder mehrere Gase beigegeben werden. Es trifft aber auch auf den gegebenenfalls ein zweites, vorteilhafterweise gasförmiges Medium aufnehmenden Kern zu sowie auf das Ventilelement, das für das gute Funktionieren der gesamten Vorrichtung ebenfalls sehr wesentlich ist.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist auch deshalb sehr vorteilhaft, weil sie praktisch sämtliche Nachteile der der bekannten treibgasfreien Sprayvorrichtungen überwindet und eine Konstruktion aufweist, die optimal auf die zu verwendenden Materialien abgestimmt ist.
Zudem kann sie preisgünstig hergestellt werden, verwendet sie doch vorwiegend relativ einfache Spritzguss-Kunststoffteile mit im wesentlichen zylindrischen Formen, die nur zusammen- und ineinandermontiert werden müssen.
Es ist selbstverständlich, dass obige Beschreibung der erfindungsgemässen Vorrichtung lediglich einige wenige Ausführungsvarianten und Anwendungsbeispiele derselben beinhaltet, die Erfindung aber wesentlich breitere und weitergehende Möglichkeiten bietet. Diese liegen aber für den Fachmann nach Kenntnisnahme des Vorgehenden im Bereiche seines Fachwissens. Die Fig. 35 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung, die ausser dem doppelstufigen Ventil und dem fehlenden Aussenbehälter 7 identisch wie die Fig. 17 ist. Der Kern 1 ist am Ventilende mit den Rinqrippen 200 und 201 und am anderen Ende mit den Ringrippen 202 und 203 versehen, zwischen welchen die qezackten, im Durchmesser etwas kleineren Ringrippen 204 und 205 liegen, wodurch man zwischen dem Gummibeutel 2 und dem Kern 1 eine bessere Dichtigkeit erreicht. Das offene Kernende ist mit einemPlastikdeckel 206 versehen, der fest mit dem Kern 1 mittels Klebung oder Schweissunq verbunden ist. Der Plastikdeckel 206 vermeidet, dass die Bodenhülse 207 durch das gedehnte Umhüllungselement 4 vom Kernende weggedrückt wird und zwar dadurch, dass der Hintergriff 208 der Bodenhülse 207 am Plastikdeckel 206 einhakt; da dieser fest mit dem Kern 1 verbunden ist, kann die Bodenhülse 207 nicht abspringen. Das doppelstufige Ventil besteht aus dem oberen Kolbenteil 209, dem mittleren Kolbenteil 210, dem unteren Kolbenteil 211, dem Spannring 212, der oberen Dichtungsscheibe 213, der unteren Dichtungsscheibe 214 und der Druckfeder 215, welche alle in.der Kammer 216 des Kerns 1 gelagert und mittels der Ventilhülse 217 eingedrückt sind, wobei die Ventilhülse 217,wie bereits beschrieben, auch als Schlauchklemme dient und den Gummibehälter 2 sowie das Umhüllungselement 4 mit dem Kern 1 dichtend verbindet.
Die Explosionsdarstellung der Fig. 36 dient zur besseren Erläuterung des doppelstufigen Ventils. Das obere Kolbenteil 209 ist mit dem Kanal 218 versehen, in den Seitenkanäle 219 einmünden,welche mit Längsnuten 220 verbunden sind. Die Ringnut 221 ist ein Teil eines Schnappverschlusses, dank dem das obere Kolbenteil 2o9 in das mittlere Kolbenteil 210 einrastet, wenn das Teil 222 in die Hülse 223 eingeführt wird, bis die Ringrippe 224 einschnappt. Im
Zentrum der Hülse 223 befindet sish die konische Verlängerung 225 des Kanals 226. Dabei ist der Konus 225 so lang, dass seine Ausmündung in Richtung Kanal 218 höher liegt als die Seitenkanäle 219, -d.h. also, dass der Konus 225 in den Kanal. 218 hineinragt, wenn das obere Kolbenteil 209 und das mittlere Kolbenteil 210 zusammenmontiert sind. Am unteren Ende des mittleren Kolbenteils 210 befindet sich das Teil 227, das dem Teil 222 ähnlich, im Durchmesser aber kleiner ist. Es ist mit den Seitenkanälen 228, den Längskanälen 229 und der Ringnut 230 versehen, welche ein Teil eines Schnappverschlusses ist. Zwischen dem Spannring 212 und dem mittleren Kolbenteil 210 befindet sich die Druckfeder 215, zu deren Aufnahme am mittleren Kolbenteil 210 und am Spannring 212 zylindrische Teile vorgesehen sind, deren Aussendurchmesser sich satt dem Innendurchmesser der Druckfeder 215 anpassen. Zwischen dem Spannring 212 und der Büchse 211 befindet sich die Dichtungsscheibe 214. Die Büchse 211 ist mit der Ringrippe 231 ausgestattet,xx welche in die Ringnut 230 einrastet, wenn das Teil 227 in die Büchse 211 einoeführt.wird. Die Höhe des Teiles 222 ist kleiner als die Höhe der Hülse 223, sodass diese wie eine Ringrippe wirkt, auf welche die Dichtungsscheibe 213 aufgedrückt wird. Desgleichen ist auch die Höhe des Teiles 227 kleiner als die Höhe der Büchse 211, sodass auch diese wie eine Ringrippe wirkt, auf welche die Dichtunpsscheibe 214 aufgedrückt wird, wie es durch die Fig. 37 dargestellt wird, welche ein erfindungsgemässes Ventil in geschlossenem Zustand zeigt.
Die Fig. 38 illustriert ein erfindungsgemässese Ventil in geöffnetem Zustand. Wird mit einem nicht dargestellten Ausgabeelement ein Druck von oben nach unten auf das Kolbenteil 2o9 ausgeübt, so wird die Druckfeder 215 zusammengedrückt und die Ränder der Hülse 223 von der Dichtungsscheibe 213-und die Ränder der Büchse 211 von der Dichtungsscheibe 214 entfernt. Dadurch gelangt das unter mechanischem Quetschdruck stehende flüssige Medium 232 über die Seitenlöcher 16 des Kerns 1, die Längskanäle 220 und die Seitenkanäle 219 in den Kanal 218. Gleichzeitig wird das Gasmedium 233 über die Längskanäle 229 und die Seitenkanäle 228 in den Kanal 226 gedrückt. Dieser ist am Niveau des Konus 225 verengt. Diese Verengung führt zur Drosselunq des Gasdruckes, der so gehalten wird, dass er in das Medium 232 eindringen kann. Dies wird dadurch erleichtert, dass die Ausmündung des Kanals 226 dank dem Konus 225 in Flussrichtung oberhalb den Seitenkanälen 219 liegt,wodurch das dort unter Druck, und dank der Drosselung, mit hoher Geschwindigkeit austretende Gasmedium einen Sog auf die Seitenkanäle 219 ausübt und sich so mit dem dort austretenden flüssigen ·Medium 232 vermischt, sodass die Mischung: flüssiges Medium 232 und Gasmedium 233 über den Kanal 218 und das nicht dargestellte Ausgabeelement ausgestossen wird. Die Sogwirkung des Gasmediums 233 auf die Seitenkanäle 219 und somit auf das dort austretende flüssige Medium 232 ist besonders notwendig, wenn es sich bei dem flüssigen Medium 232 um ein visköses Produkt wie Oel handelt, andernfalls die Oberflächenspannung des flüssigen Mediums 232 ein Eindringen des Gasmediums 233 verhindert. Man kann das Eindringen und somit Mischen des Gasmediums 233 in das flüssige, dickflüssige Medium 232 erleichtern, indem man als Gasmedium 233 ein flüssiges Treibgas wie FRIGEN (Freon) verwendet, welches in diesem Falle nicht als Treib-, sondern nur als Mischgas dient, dessen Mengenanteil, verglichen zum Füllinhalt der erfindunqsgemässen Vorrichtung,höchstens 3% beträqt. Lässt der Druck auf das nicht dargestellte Ausgabeelement nach so drückt die Druckfeder 215 die Hülse 223 und die Büchse 211 fest geaen die Dichtungsscheibe 213, respektive 214 und das erfdindunpsaemässe Ventil ist wieder, wie in Fig. 28 dargestellt, geschlossen.

Claims

1. Vorrichtung zur Abgaben von unter Druck stehenden flüssigen oder cremigen Produkten (19), zumindest enthaltend einen inneren elastischen Behälter (2), ein Umspannungselement (4) aus makromolekularem Material des Kautschuktyps, ein Ventil (8, 23, 24, 26), welches mit dem elastischen Behälter (2) und einem festen Kern (1) verbunden ist und vom elastischen Behälter (2) und dem elastischen Umspannungselement (4) umfasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Behälter (2) aus Gummi ist, der dem jeweiligen darin gelagerten Produkt (19) gegenüber beständig ist, dass das Umspannungselement (4) aus Naturgummi ist, dass der Innendurchmesser des elastischen Behälters (2) vor dem Anbringen auf den Kern (1) dem Aussendurchmesser desselben entspricht, dass der Innendurchmesser des elastischen Umspannungselementes (4) in ungespanntem Zustand mindestens 20 % kleiner ist als der Aussendurchmesser des Kerns (1) zuzüglich der Wandstärke des darauf angebrachten elastischen Behälters (2), aber nicht mehr als 25 % kleiner ist, und dass Kern (l), elastischer Behälter (2) und elastisches Umspannungselement (4) im Bereich der beiden Kernenden (12, 21) fest und dichtend miteinander verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Behälter (2) aus mehreren Schichten besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Behälter (2) ein im Tauchverfahren auf den Kern (1) aufgebrachter Beutel ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Produkt (19) in Kontakt kommende Schicht des elastischen Behälters (2) aus Viton oder Silikon ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenschicht des elastischen Behälters (2) aus Butylgummi oder Naturgummi ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen Innen- und Aussenschicht des elastischen Behälters (2) eine Butylschicht befindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (1) ein Volumen aufweist, das mindestens 15 % des Füllvolumens der Vorrichtung beträgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende des Kerns (1) einteilig mit einem Venilsitz (8) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende des Kerns (1) einteilig mit zwei hintereinander liegenden Ventilsitzen (8, 62a) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (1) innen hohl ist und in seinem Inneren andere Medien (81, 82) als das im elastischen Behälter (2) gelagerte Produkt (19) enthält.

11. Vorrichtung und Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (1) innen hohl istund einen elastischen Behälter (78) aus makromolekularem Material des Kautschuktyps enthält.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (1) der elastische Behälter (2) und das elastische Umhüllungselement (4) im Bereiche der beiden Kernenden (12, 21) mittels einer Hülse (6, 22) aus Metall mit einander verbunden sind, wobei durch Schlauchklemmeneffekt der elastische Behälter (2) und das Umspannungselement (4) fest und dichtend um den Kern (1) gelegt sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen elastischem Behälter (1) und Umspannungselement (4) ein flexibler gas- und sporendichter Schutzmantel (3) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzmantel (3) die Form einer Tasche mit zwei offenen Enden (60, 61) und Seitenbälgen (48, 49) hat.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzmantel (3) ein grösseres Volumen aufweist als der elastische Behälter (2).

16. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei hintereinanderliegenden Ventilsitze (8, 62a) Bestandteile zweier gleichzeitig oder nacheinander betätigbarer Ventile sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgabevolumen pro Zeiteinheit der beiden Ventile identisch ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgabevolumen pro Zeiteinheit der beiden Ventile verschieden gross ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei Betätigung beide Ventile gleichzeitig öffnen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei Betätigung ein Ventil nach dem anderen öffnet.

21. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass beide Ventile durch eine gemeinsame Druckfeder (73) in Schliessstellung gehalten werden.

22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (87, 88, 91, 92, 93) vorgesehen sind, mittels welchen ein im Bezug auf die Mittelachse der Vorrichtung seitlicher Druck das Ventil (8, 23, 24, 26) in Achsrichtung verschieb- und öffenbar ist.

23. Verfahren zur Unterdrucksetzung von flüssigen oder cremigen Produkten (19) und Abgabe derselben aus einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Produkt (19) ein Gas (41, 82) beigemischt wird, das im Augenblick der Abgabe des Produktes (19) aus der Vorrichtung dessen feine Zerstäubung sicherstellt.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas (41) in der Menge im Produkt (19) gelöst in der Vorrichtung gelagert ist, dass es sich aus diesem bei einer vorbestimmten Temperatur bei Erreichung eines definierten auf das Produkt (19) einwirkenden minimalen Druckes aus diesem löst und gasförmig wird, so dass es den auf das Produkt (19) wirkenden Druck im elastischen Behälter (2) nicht unter den erwähnten definierten Druck absinken lässt.

25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas (82) im Kern (1) unter Druck gelagert und dem Produkt (19) dosiert dann beigemischt wird, wenn dieses durch Oeffnen des respektive der Ventile der Vorrichtung aus dieser abgegeben wird.

26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass dem Produkt (19), das in der Vorrichtung gelagert ist, diejenige Menge C02, N2 oder N20 (41) beigemischt wird, die sich bei einer Aussentemperatur von 20° C erst dann aus dem Produkt (49) löst und gasförmig wird, wenn der mechanische Kontraktionsdruck auf das Produkt (19) unter 2,5 bar fällt.

27. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas (82) im Hohlraum des Kerns (1) gelagert wird.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das im Kern (1) gelagerte Gas (82) ein flüssiges Treibgas ist.

29. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das im Kern (1) gelagerte Gas (81) ein inertes Gas ist.