Баллон под давлением для аэрозольного контейнера

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s В 65 D 83/14

Г СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

В ДОМСТВО СССР (Г СПАТЕНТ СССР) З u lj 31Ц . liR (ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4894516/13 (221 08.02.91 (46 30,08.93. Бюл. ¹ 32 (31! 9000156 (32 09.02.90 (33 BE (71 Джейко К.В. (BE) (72 Ал ьфонс В а н дон и н к (В Е) (56 Патент США N 4646946, кл, 222-386.5, опублик. 1987. (54l) БАЛЛОН ПОД ДАВЛЕНИЕМ ДЛЯ

АЭ ОЗОЛЬНОГО КОНТЕЙНЕРА (57) Использование; для распыления вещества сжатым воздухом, например, в аэроэольных контейнерах.. Сущность

: Изобретение относится к баллону под давлением, так же как и к аэрозольному контейнеру, использующему такой баллон со жатым газом, |Изобретение, точнее, относится к баллону со сжатым газом, который до, или во вре я заполнения аэрозольного контейнера или подобного средства, устанавливается в последний и обеспечивает распыление с возможным использованием либо сжатого воз уха, либо инертного газа в качестве сре ства выбрасывания аэрозоля, так, что пол ченный аэрозольный контейнер не Ilo каз вает вредного действия на окружающую среду, кроме того, прост в. эксплуатации по сравнению с контейнерами, снаряженными известными вредными средствами выброса аэрозоля., Я2„„1l8382Q8АЗ изобретения: камера заполнена средой под относительно большим давлением, В стенке камеры установлен клапан и имеются средства для управления этим клапаном. Кроме того, имеются средства для удержания клапана в закрытом положении, когда патрон с сжатым газом находится с одной стороны под атмосферным давлением, а с другой —. под давлением, равным или большим рабочего давления в аэрозольном контейнере для выдачи жидкости. Шток клапана прикреплен к мембране в камере соответственно к диску, при этом полость между стенками сообщается с окружающей средой, 24 з.п, ф-лы, 12 ил.

Известен баллон с газом под давлением, который в основном состоит из по меньше мере двух камер, из которых первая предназначена для заполнения средой под сравнительно высоким давлением, а вторая предназначена для заполнения средой до давления, почти равного избытку давления, который нормально существует в аэрозольном контейнере, и который необходим для выбрасывания жидкости; в стенке первой камеры — клапан; в стенке второй камеры мембрана, которая может управлять упомянутым выше клапаном; и удаляемый элемент, который в неудаленном состоянии держит клапан закрытым.

С этим известным баллоном со сжатым газом,удаляемый элемент может прямо или косвенно воздействовать на клапан, чтобы держать его закрытым и он предпочтитель1838208

10

55 но состоит из материала, расплавляемого небольшим количеством тепла, и все выполнено так, что после удаления указанного вше удаляемого элемента, упомянутый выше клапан так регулируется мембраной, что среда выпускается из первой камеры до тех пор, пока давление вокруг баллона не уменьшится по меньшей мере до уровня, или станет заметно ниже, чем давление во второй камере баллона со сжатым газом.

Хотя этот известный баллон как источник давления работает очень эффективно, данное изобретение относится к баллону, который все же имеет значительные добавочные преимущества.

Первое преимущество баллона по данному изобретению состоит из в том, что не требуется удаляемого элемента, так что не нужно нагревать аэрозольный контейнер для того, чтобы расплавить удаляемый элемент, Другое преимущество баллона по изобретению заключается в том, что в аэрозольном контейнере, после того, как баллон в него установлен, появляется определенное предварительное давление, предпочтительно по меньшей мере равное рабочему давлению аэрозольного контейнера, за счет чего баллон может быть меньше вследствие того, что меньше среды под давлением необходимо иметь в баллоне, так что в результате затраты на материалы. также снижаются.

Еще одним преимуществом баллона со сжатым газом по изобретению то, что получается очень высокая безопасность аэрозольного контейнера, оборудованного таким баллоном со сжатым газом, так как, с возможным разрывом, течью и т.п, аэрозольного контейнера, баллон со сжатым газом автоматически запирается, так как при этом давление вокруг баллона падает.

Еще одно преимущество баллона со сжатым газом по изобретению заключается в том, что уже не нужно, как это было нужно с удаляемым элементом, при изготовлении определять правильное положение малого отверстия, в которое входит удаляемый элемент, так как открывание канала или отверстия в баллоне, который находится в контакте с окружающей средой, может быть обеспечено любым образом и в любом месте, так что трудная операция ориентирования отпадает.

Еще одно преимущество баллона со сжатым газом по изобретению заключается в том, что размеры упомянутого выше отверстия или канала неважны для работы баллона с газом под давлением, И еще одно преимущество баллона с газом поддавлением по изобретению, наконец, заключается в том, что его очень просто реализовать, либо в виде двухкамерного баллона со сжатым газом либо в виде однокамерного баллона, Баллон со сжатым газом по изобретению, который имеет указанные выше и другие преимущества, в принципе состоит иэ по меньшей мере одной камеры, которая предназначена для заполнения средой под сравнительно высоким давлением; в стенке этой камеры — клапан; средства, которые держат в закрытом положении, когда баллон находится в окружающей среде атмосферы с одной стороны, также как когда давление равно рабочему или превышает его, т.е. давление, которое необходимо для выброса жидкости, с другой стороны; причем шток клапана соединен с мембраной в камере, соответственно с диском на конце и причем полость между стенками, соответственно между стенкой и диском находится в непрерывном контакте с окружающей средой.

На фиг,1 изображен аэрозольный контейнер, использующий патрон со сжатым газом по изобретению; на фиг.2 — разрез

II — II на фиг.1; на фиг,3 — в увеличенном масштабе часть, обозначенную F3 на фиг,2; на фиг.4 и 5 — то же, но для,двух других характерных положений; на фиг.б и 7 — варианты по фиг.3; на фиг.8 — практическое исполнение патрона со сжатым газом по изобретению; на фиг.9 — разрез IX — IX на фиг,8; на фиг.10 — еще один вариант патрона со сжатым газом по изобретению; на фиг.11 — вид сверху на устройство по фиг.10; на фиг.12— второе положение устройства на фиг.10, На фиг.1 показан классический аэрозольный контейнер 1, заполненный жидкостью 2, подлежащей распылению, и в котором установлен баллон 3 со сжатым газом по изобретению, Баллон со сжатым газом 3, как он показан на фиг.2, может быть собран любым образом путем сборки различных частей посредством свинчивания, сваривания и т.п, Для простоты баллон по фиг,2 однако показан в виде интегрального узла.

Баллон для газа под давлением 3 в этом исполнении в основном состоит из двух камер, соответственно 4 и 5, из которых первая камера 4 предназначена для заполнения средой для сравнительно высоким давлением, и из которых вторая камера

5 предназначена для заполнения средой под давлением, которое равно или почти равно избыточному давлению, которое нор1838208 мально используется в аэроэольном контейн .ере 1.

Клапан 7 предусмотрен в стенке 6 первой камеры. тогда как во второй камере 5 установлена стенка 8. оборудованная мембраной 9, на которой укреплен шток 10, с которым связан клапан 7. Из вышесказанного следует, что стенки, в которых установ.- лены с одной стороны клапан 7 и с другой стороны — мембрана 9, находятся друг про- 10 тив друга, за счет чего полость 11 между стенками 6 и 8 прямо соединена с окружением баллона 3, в данном случае посредствфм малого отверстия 12.

В исполнении по фиг.2 камеры 4 и 5 15 каждая имеет по отверстию, соответственно 13 и 14, котооые могут быть закрытыми подходящими герметиэирующими средствами 15 и 16.

Клапан 7 в данном случае образован, с 20 другой стороны, упомянутым выше штоком

1, который одним концом соединен с мембраной 9, причем этот шток проходит через отверстие в стенке 6и под ней имеет окруж- 25 ную канавку 17, которая, например, имеет фЬрму пули "дьяболо" для пневматического оружия, и, с другой стороны, уплотнительн го кольца 18, которое установлено в упомянутом выше отверстии в стенке 6, и 30 которое служит седлом клапана 7, Внутренний диаметр уплотнительного кольца 18, которое выполнено из эластичного ;материала, например, из резины или подобного, предпочтительно выполняется 35 несколько меньшим, чем внешний диаметр штока 10, причем уплотнительное кольцо 18 находится в упомянутой выше окружной канавке 17.

По изобретению, например, через от- 40 верстие 13 первая камера 4 выполняется средой или высоким давлением, например, порядка 30 кг/см, такой как сжатый воздух или другой газ, предпочтительно, но не обязательно, инертным газом, после чего от- 45 верстие 13 герметизируется подходящим способом, например, заклеиванием, сваркой, винтовой заглушкой или подобным средством 15, Камера 5 также заполняется через от- 50 верстие 14 сжатым воздухом или другой средой до избыточного давления, которое приблизительно равно желаемому рабочему:давлению в аэрозольном контейнере 1, причем это рабочее давление выбирают, на- 55 прИмер, порядка 3 кг/см При достижении этого давления камера 5 герметизируется средствами 16, например, заклеиванием, сваркой, винтовой заглушкой и т.п.

Баллон со сжатым газом 3, как он описан выше, может очень выгодно использоваться в аэрозольном контейнере 1, запол- . ненным жидкостью 2, чтобы подавать среду под давлением, в данном случае воздух, который используется для выталкивания жидкости 2 из ээроэольного контейнера 1 через трубку 19, и управляемую клапаном 2 посредством кнопки 20, Для этой цели баллон для сжатого газа

3 устанавливают в аэроэольном контейнере

1 перед, во время, или после заполнения аэрозольного контейнера 1 жидкостью 2 и перед установкой крышки 22 с трубкой 19 и клапаном 21, после чего по изобретению аэрозольный контейнер 1, как и в традиционных аэрозольных контейнерах, доводится до рабочего давления, другими словами до давления, которое равно или несколько выше давления в камере 5.

Вследствие этого достигают, что мембрана 9 под давлением давления в полости

23 над жидкостью 2, с одной стороны, и малого добавочного давления среды в камере 4 у конца штока 10. с другой стороны, на фиг,2 движется вверх, зэ счет чего уплотняющий элемент выходит из положения, показанного на фиг.3 в положение, показанное на фиг.4, с тем результатом, что сжатый воздух или подобная среда выходит иэ камеры

4 через отверстие 12 в полость 23, в результате чего давления вверх P на мембрану 9 переводит ее в положение, показанное на фиг,5, другими словами, в положение, в котором клапан 7 взаимодействует с уплотнительным кольцом 18 в своем втором положении, так что выход сжатого воздухаиз камеры 4 в полость 23 останавливается, Если в это время за счет нажатия на кнопку 20 жидкость 2 распыляется под действием давления жидкбсти в камере 23, давление в полости 23 снизится, лака не будет достигнуто равновесие с давлением в кЭмере 5 патрона 3, эа счет чего мембрана будет двигаться вниз и клапан 7 займет положение по фиг.4.

Ясно, что в это время сжатый воздух выходит иэ камеры 4 в полость 23, за счет чего сила. действующая под мембраной 9, становится больше, чем сила над мембраной, последняя снова движется вверх, чтобы перекрыть подачу сжатого воздуха из камеры 4 в камеру 23, как показано на фиг.5;

На фиг.б показано исполнение, в котором клапан 7 образован уплотнительными элементами, например, в форме усеченного конуса, соответственно 24 и 25, которые могут поочередно закрывать отверстие 26 в стенке 6.

На фиг.7 показано исполнение. в котором клапан 7 образован косым каналом 27, который может двигаться ниже или выше

1838208

20

30

50

55 уплотнительного кольца 18, когда клапан 7 закрыт, и находиться точно на высоте уплотняющего кольца 18, когда клапан 7 открыт.

На фиг.8 и 9 схематично показано исполнение, в котором нижняя камера 4 состоит из верхней части 28 и нижней части 29, которые соответствующим образом входят друг в друга и соединены друг с другом швом 30 посредством склеивания, сваривания и т,п„и где верхняя камера также состоит из двух частей, соответственно 31 и 32, которые соединены друг с другом подходя. щим образом склеиванием или сваркой 33 со вставлением стенки 8 мембраны 9.

В этом исполнении часть 31 камеры 5 имеет как бы четыре маленьких ножки 34, которые снизу имеют направленные внутрь зубообразные выступы 35, которые могут заходить, при нажатии, за край 36 части 28 камеры 4.

В этом случае отверстие 12 образовано промежутками между указанными маленькими ножками 34, Ясно, 4То давление в камере 5 может быть получено любым путем, и не обязательно должна создаваться средой под давлением, Действительно давление над мембраной 9 может создаваться также подходящей пружиной или подобным средством, среди прочих и маленьким бруском микропористой резины 37.

Другой вариант исполнения показан на фиг.10, который основан на однокамерном баллоне для сжатого газа, Здесь предусмотрена только камера 4, как и в двухкамерном баллоне, описанном выше, которая заполнена средой под сравнительно высоким давлением.

В этом случае мембрана 9 заменена жестким диском 38 на конце штока 10, причем между стенкой 6.камеры 4 и упомянутым диском 38 вставлен эластичный элемент 39 из пенистого материала с замкнутыми ячейками, причем эластичность элемента 39, которая является так называемым опорным давлением (сравнимым с давлением в камере 5 в исполнении по фиг,2) выбирается или определяется в отношении к рабочему давлению a аэрозольном контейнере 1.

В исполнении по фиг.10 предусмотрен небольшой кольцевой блок пеноматериала

39, в котором выполнена по меньшей мере одна канавка, канал и т,п. 40, посредством которого этот малый блок 39 прикреплен с одной стороны к стенке 6, а с другой стороны, к диску 38, например, приклеиванием или другим креплением.

Крепление малого блока 39 и клапана может, например. осуществляться удлинением корпуса баллона выше упомянутого диска, как это показано пунктиром на фиг,10 и 12, так что верхнее положение малого блока 39 определяется наличием кольца 41.

На фиг.10 показано положение баллона для сжатого газа, когда он находится в окружении атмосферы. Нижняя часть клапана 7 закрывает камеру 4, и кольцо 39 находится в свободном положении, причем давление кольца 39 или подобного средства на диск

38 приблизительно равно атмосферному давлению, причем давление в замкнутых ячейках кольца 39 равно одному бару.

Когда баллон со сжатым газом по фиг.10 вставлен в аэрозольный контейнер 1, и последний приведен к рабочему давлению, давление, действующее на диск 38 будет такое, что уплотнение 10 (?) двигается в камеру 4, посредством чего диск 38 давит на пружину, малый блок эластичного материала и т.п. 39 и переводит это (7) в положение, как показано на фиГ.12, посредством чего клапан 7 опять закрывается.

Если теперь за счет распыления жидкости, давление в аэрозольном контейнере 1 медленно снижается, клапан 7, соответственно шток 10 с диском 38, опять будут двигаться вверх под давлением эффекта расширения малого блока и т.п. 39. В результате этого некоторое количество сжатоro воздуха может выйти из камеры 4 вдоль клапана 7 и попасть в полость 23 в аэрозольном контейнере 1, так что, как и в предыдущем исполнении, давление в полости 23 опять увеличится, пока клапан 7 опять не закроет полость 4, Ясно, что за счет правильного выбора материала для малого блока 39 или т.п., с одной стороны, и площади диска 38 с другой стороны, определяется рабочее давление в полости 23 аэрозольного контейнера 1.

Данное изобретение никоим образом не ограничивается описанными исполнениями, описанными, как примеры и показанными на эскизах, но баллон со сжатым газом по изобретению может быть реализован во всех типах форм и размеров без отхода от объема данного изобретения.

Формула изобретения

1. Баллон под давлением для аэрозольного контейнера, содержащий по меньшей мере одну камеру для заполнения жидкостью под избыточнчм давлением, смонтированный в стенке клапан, имеющий шток и средство для управления последним, представляющее собой мембрану или диск. о т лич а ю щи йся тем, что он снабжен средством для удержания клапана в закрытом положении при атмосферном давлении окружающей баллон среды. а также при давлении, равном или выше рабочего давления

1838208

10 в аэрозольном контейнере, при этом шток клапана укреплен на мембране или диске, а полость между последним и стенкой с клапаном сообщена с окружающей средой.

2,Баллонпоп.1,отличающийся 5 тем, что он содержит две камеры, одна из которых предназначена для заполнения средой под давлением, большим, чем другая, а мембрана установлена в камере с меньшим давлением, при этом камера с 10 большим давлением служит средством для управления клапаном со штоком.

3. Баллон по п,1. отличающийся тем, что средство для удержания клапана в закрытом положении представляет собой 15 прокладку из эластичного материала, расположенную между диском для управления клапаном и стенкой с клапаном для создания давления на последний, равного атмосферному. 20

4. Баллон поп2,отл ича ющийся тем, что камеры расположены соосно одна над другой.

5. Баллон по пп.1 — 4, о т л и ч а -ю щ и и ся тем, что клапан представляет собой обра- 25 зованное в стенке отверстие. а шток смонтирован с возможностью перемещения в последнем.

6. Баллон по пп.1-4, отличающийся тем. что клапан представляет собой образо- 30 ванное в стенке отверстие с укрепленным в нем уплотнительным кольцом, а на свободном конце штока образована канавка для взаимодействия с уплотнительным кольцом.

7. Баллон поп6, отличающийся 35 тем, что канавка на штоке имеет форму, изображенную на фиг.3.

8. Баллон по пп.1 — 7, отличающийся тем; что клапан представляет собой образо энное в стенке отверстие с укрепленным в 40 нем уплотнительным кольцом, а на свободном конце штока образован наклонный канал для взаимодействия с уплотнительным кОльцом.

9. Баллон по пп.1 — 8, отл ич а ю щи й- 45

С я тем, что диаметр уплотнительного кольца меньше наружного диаметра штока.

10. Баллон по пп.1 — 9, отл и чаю щ и йС я тем, что уплотнительное кольцо имеет седло, выполненное из эластичного матери- 50 ала, например, резины.

11. Баллон по пп.1 — 5, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что на штоке клапана с противоположных сторон стенки укреплены уплотнительные элементы для перекрытия 55 отверстия, при этом расстояние между ними больше толщины стенки.

12. Баллон по пп.1 — 11, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что давление в камере с большим давлением образовано за счет эластичного . материала, расположенного между мембраной и противоположно ей расположенной стенкой.

13. Баллон по п.12, отличающийся тем, что в качестве эластичного материала использована пружина.

14, Баллон поп.12,отлича ющийся тем, что в качестве эластичного материала использована вспененная резина.

15. БаЛлон по пп.2 — 14, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что одна иэ камер снабжена по меньшей мере одной ножкой с образованным в нижней ее части и загнутым внутрь зубом для взаимодействия с краем стенки другой камеры.

16. Баллон попп.2-14, отл и ч а ю щ ий с я тем, что каждая из камер образована из двух частей, соединенных между собой сваркой или склеиванием.

17. Баллон по пп.1-14, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что полость между средством для управления клапаном и стенкой сообщена с окружающей средой посредством отверстия малого диаметра.

18. Баллон по пп.1 — 16, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что между средством для управления клапаном и стенкой сообщена с окружающей средой посредством каналов, образованных между ножками.

19. Баллон по пп.1, 3 и 5 — 11, о т л и ч аю шийся тем, что прокладка иэ эластичного материала выполнена из вспененной резины с закрытой структурой ячеек.

20. Баллон по и 9,о тл и ча ю щ и йс я тем, что эластичный материал воздействует на клапан с давлением, равным атмосферному.

21. Баллон по пп.20 и 21, отличающийся тем, что давление в ячейках вспененной резины равно 100 кПа, 22. Баллон по пп.1 — 3, 5-11, 21 и 22, о тл и ча ю щийся тем,что в прокладкеиз эластичного материала выполнен по мейьшей мере, один канал.

23, Баллон по пп.1, 3, 5 — 11, 20, 22, о т ли ч а ю шийся тем, что он снабжен кольцевым стопором, расположенным над средством для управления клапаном.

24. Баллон по пп.1, 3, 5-11; 20-23, о т ли ч а ю шийся тем, что прокладка из эластичного материала прикреплена к стенке с клапаном и к средству для управления им.

25. Баллон по. п.24, отличающийся тем, что прокладка из эластичного материала прикреплена к стенке клапана и к средству для управления им посредством клея, 1838208

ЧЪг. Ф Риг. 6

1838208

Жиг. 5

9- ОГ. 7 Риг, У

1838208

Редактор

Заказ 2895 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель Е,Фищман

Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп

lз