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Verfahren zur Herstellung, zum Nach- und Umfüllen von Aerosolen
Aerosole bestehen aus Mischungen eines verflüssigten Gases mit einer Wirkstofflösung. Diese Mischung befindet sich in einem Behälter aus Blech oder Glas mit einem Sprüh- oder Schaumventil, durch dessen Betätigung die Mischung als feinstes Aerosol zerstäubt wird.
Das Füllen dieser Behälter mit einem Inhalt von 50 bis 500 cm war bisher umständlich und kostspielig, ein Um- oder Nachfüllen von ausgebrauchten Behältern überhaupt unmöglich. Es wird derzeit nach zwei verschiedenen Verfahren gearbeitet. Nach dem einen Verfahren, dem Kälteverfahren, werden die Behälter mit dem Wirkstoff gefüllt und auf tiefe Temperaturen abgekühlt. Gleichzeitig wird auch das Flüssiggas bis unter den Siedepunkt bei Normaldruck gekühlt, so dass die Vereinigung mit dem Wirkstoff ohne Aufschäumen und ohne Verdunstungsverluste erfolgt.
Die Behälter werden hierauf verschlossen bzw. wird das Sprüh- oder Schaumventil aufgesetzt.
Nach dem zweiten Verfahren-dem Druckverfahren-werden die Behälter mit der Wirkstofflösung gefüllt und verschlossen. Das Flüssiggas wird mit Hilfe von Druckpumpen durch das Ventil eingepresst. Nachdem bei Normaltemperatur gearbeitet wird, sind hohe Drücke zu überwinden, wodurch das Abdichten schwierig und die Verluste grösser werden.
Die verwendeten Gefässe und Behälter sind bisher nach Entleerung weggeworfen worden, da nach keinem dieser Verfahren eine Wiederfüllung möglich ist und das Vorurteil besteht, dass der technische Aufwand zu gross wäre, um Kleingefässe nochmals zu füllen.
Im grosstechnischen Betrieb kommen zur Umfüllung von unter Druck stehenden verflüssigten Gasen zwei Verfahren zur Anwendung. Entweder wird das verflüssigte Gas direkt aus dem Vorratsbehälter mit einer Pumpe in den andern gedrückt, wobei der Gasdruck in dem zu füllenden Behälter sich durch eine kommunizierende Verbindung mit dem Vorratsbehälter ausgleicht, oder wird mit einer Pumpe (Kompressor) die Luft aus dem zu füllenden Behälter ausgesaugt.
Infolge der Druckdifferenz strömt das verflüssigte Gas aus dem Vorratsbehälter in den zu füllenden Behälter, während durch den Kompressor das abgesaugte Gas in den Vorratsbehälter gedrückt wird und dieses seinerseits auf die dort vorhandene Flüssigkeit schiebend wirkt.
Gemäss vorliegender Erfindung ist unter Verzicht auf Kompressoren ein einfacher Weg gefunden worden, der das Ab- oder Umfüllen von aerosolbildenden Flüssigkeiten aus einem Vorratsbehälter ermöglicht, ebenso die Wiederverwendung gebrauchter Gefässe, indem zwischen einem Vorratsbehälter mit aerosolbildender Flüssigkeit und dem zu füllenden Gefäss eine einfache kommunizierende Verbindung hergestellt wird und auf das Umpumpen des Flüssiggases, wie dies bei den bekannten Verfahren erforderlich ist, verzichtet.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass schon ganz kleine Temperatur- bzw. Druckdifferenzen zwischen Vorratsbehälter und Abfüllgefäss genügen, um den Übergang zu ermöglichen. Dies ist besonders wichtig und vorteilhaft für den Letztverteiler von Aerosolpackungen, da es diesem ermöglicht wird, die Nachfüllung von Kleinpackungen an Ort und Stelle vorzunehmen.
Enthält der zu füllende Behälter vorerst noch Luft, so kann dieser Luftpolster ein Vollfüllen verhindern. In diesem Falle sind die Behälter entweder vor dem ersten Füllen zu evakuieren, oder sind Lufteinschlüsse dadurch zu beseitigen, dass man während des Füllens den Gasraum des zu füllenden Behälters fallweise mit dem freiem Raum verbindet und die Luft ablässt.
Eine Rückführung der gleichzeitig ausströmenden geringen Flüssigmengen ist erfindungsgemäss nicht erforderlich, was den wesentlichen Vorteil des Verfahrens gegenüber den eingangs erwähnten bekannten Verfahren mit Kreislauf bzw.
Rückführung des ausströmenden Flüssiggases darstellt. Zweckmässig ist es, die Temperaturerhöhung des Vorratsbehälters mit Hilfe eines Wasserbades hervorzurufen, da dieses einen guten Wärmeaustausch sichert und auch mit billigen Mitteln auf konstanter Temperatur gehalten werden kann, wobei mittels eines Manometers die Druckverhältnisse innerhalb des Behälters leicht kontrolliert werden können.
In der Folge werden an Hand von technisch durchführbaren Beispielen die Erfindung sowie
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die zu ihrer Durchführung geeigneten Geräte erläutert.
Die Fig. 1 zeigt die einfache Form der Umfüllung zwischen zwei Behältern, Fig. 2 zeigt eine Anordnung, mit der gleichzeitig eine Vielzahl von Gefässen gefüllt werden kann. Natürlich ist es möglich, bei einer grossen Anzahl von Einheiten das oben angeführte Prinzip zu automatisieren.
Mit 1 ist ein Vorratsbehälter an sich bekannter Form gezeichnet, wie solche zur Aufbewahrung grösserer Mengen von Flüssiggas im Handel sind. Die Öffnung 2 dieses Behälters ist mit einem Röhrchen 3 verbunden, in dem in bekannter Weise ein Ventil eingebaut ist, das durch Druck auf das Ende das Röhrchen öffnet. Normalerweise befindet sich auf dem Röhrchen ein abnehmbarer Knopf mit einer Sprühdüse zur Betätigung des Ventils und zum Versprühen des Behälterinhaltes, der aus einem Flüssiggas und einem Wirkstoff (Parfum, Insektizid usw.) besteht. Zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist der Knopf abgenommen. Mit 4 ist das zu füllende Gefäss bezeichnet, welches ebenfalls handelsüblich ist und dem Behälter 1 in Form und Ausstattung gleicht, jedoch geringeren Inhaltes ist.
Um beide Behälter kommunizierend zu verbinden, wird folgende einfache Vorrichtung verwendet.
In einer Gummiplatte 5 steckt ein Röhrchen 6 mit solchem Aussendurchmesser, dass es zügig in die Röhrchen 3 eingeführt werden kann. Die beiderseits von der Platte 5 hervorstehenden Enden des Röhrchens 6 sind so lange, dass die Ränder des Röhrchens 3 bis an die Platte 5 herangeführt werden können. Diese Stellung ist in der Fig. 1 dargestellt. Stellt man nun den Behälter 1 in ein gegenüber der Raumtemperatur mässig erwärmtes Wasserbad und drückt man beide Behälter gegen die Platte 5, so öffnen sich die eingebauten Ventile und unter dem Einfluss des Temperaturgefälles tritt das Flüssiggas in den Behälter 4 über, der bis auf einen kleinen Gaspolster ausgefüllt wird.
War vorher Luft im Behälter 4, so wird man die Füllung vorübergehend unterbrechen, den Behälter abnehmen und die Luft aus dem Röhr- chen 3 auslassen, bis man bemerkt, dass Flüssiggas ausströmt, sodann wird die Füllung aus dem Behälter 1 bis zum Ende fortgesetzt.
Die Fig. 2 zeigt eine Anordnung zur gleichzeitigen Füllung mehrerer Kleingefässe.
Ein grösserer Vorratsbehälter 7 steht in einer mit Wasser gefüllten Wanne 8, die mit einer elektrischen Heizung 9 und einem Temperaturregler bekannter Bauart versehen ist.
An der Oberseite des Behälters 7 befinden sich eine Mehrzahl von Röhrchen 3 mit Ventilen, die, wie oben erwähnt, von handelsüblicher Ausführung sind.
Man kann nun die zu füllenden Gefässe, etwa Kleinbehälter, der Reihe nach unter Zwischenschaltung von Verbindungsstücken aufsetzen und bequem und ohne umständliche Vorkehrungen füllen.
Es ist klar, dass die Anwendung der Erfindung durch die Grösse der zu füllenden Gefässe nicht behindert wird, so dass sie im weiten Umfange verwendbar ist. Ausser den schon erwähnten Zwecken, nämlich Neufüllung, Umfüllung und Nachfüllung von Gefässen, kann das Verfahren notfalls auch zur Korrektur der Füllungsmischung oder des Füllungsinhaltes bereits gefüllter Gefässe mit Vorteil angewendet werden. Vorliegende Erfindung ermöglicht die Füllung von durchsichtigen Behältern-Glasflaschen-aus einem Vorratsbehälter ohne jede Dosiervorrichtung.
Bei undurchsichtigen Gefässen kann zum Vorratsbehälter eine flexible Verbindung hergestellt werden, so dass der Füllungsgrad durch Wägung bestimmt werden kann. Die flexible Verbindung ermöglicht die freie Bewegung der Wiegevorrichtung, und sie ist nur als Tara festzuhalten.
Die Fig. 3 zeigt ein einfaches Schema einer solchen Anordnung. Der zu füllende Behälter 4 steht z. B. auf der Wiegeschale 12, einer Neigungswaage 11 und ist durch einen flexiblen Schlauch 14 mit dem Vorratsbehälter 13 verbunden, der, wie oben geschildert, erwärmt werden muss. Es ist hier zweckmässig, den Schlauch 14 durch geeignete Vorrichtungen 15, wie Klammern, Bajonettverbinder usw., anzuschliessen, um zu verhindern, dass der Schlauch vom Behältermund abgleitet.
Je nach der Grösse der Anlage kann auch eine an sich bekannte automatische Füllvorrichtung usw. dazugebaut werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Ab- und Umfüllung von flüssigen Aerosolen unter Herstellung einer Druckund/oder Temperaturdifferenz zwischen den/dem entleerenden Behälter und den/dem zu füllenden Behälter, dadurch gekennzeichnet, dass der/die zu füllenden Behälter vor Herstellung der vorzugsweise mit Hilfe eines Kapillarrohres erzeugten kommunizierenden Verbindung mit dem/den zu entleerenden Behälter kurzzeitig entlüftet wird, um die für den Übergang der Aerosole notwendige Druck- und Temperaturdifferenz herzustellen.