Устройство для подачи пен, в частности полиуретановой пены
Изобретение относится к устройству для подачи пен, в частности полиуретановой пены, из закрытого контейнера. Устройство для подачи одного или нескольких пенообразующих компонентов из закрытого контейнера снабжено клапаном и укрепленным на клапане адаптером. Устройство содержит подающую трубку, связанную с указанным клапаном, на конце или на участке по длине которой предусмотрено сужение канала, заполняемого пенообразующим компонентом или компонентами во время приведения устройства в действие. Сужение выполнено в виде вкладыша или диска, имеющего по меньшей мере два отверстия. Изобретение обеспечивает высокий выход пены из закрытого контейнера. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству для подачи одного или нескольких пенообразующих компонентов из контейнера. В основном речь идет об одно- или двухкомпонентной полиуретановой пене, которую подают из баллона с аэрозолем.
Известно, что подобный пенообразующий компонент может подаваться из емкости путем управления клапаном, который открывает проход к адаптеру, укрепленному на этом клапане. При этом адаптер сообщается с подающей трубкой, обычно гибкой, которая позволяет точно подавать пену к месту использования.
Адаптеры из пластмассы могут иметь различные формы в зависимости от применяемого клапана и используются уже более 25 лет для подачи содержимого из баллона с аэрозолем. Предлагались различные средства крепления адаптера к клапану, однако обычно адаптер навинчивают на наружную резьбу на клапане. Когда адаптер наклоняют или на него нажимают, клапан открывается и пенообразующая жидкость или жидкости выходят из адаптера, чтобы проходить по прикрепленной к нему подающей трубке. Крепление трубки обычно бывает разъемным и обычно осуществляется за счет трения по наружной или внутренней поверхности вкладыша. В некоторых случаях трубка соединяется с адаптером с помощью резьбы, зубцов или накатки, выполненных на адаптере, например, при его формовании. Подающая трубка в общем случае выполняется гибкой и изготавливается из пластмассы.
Другим способом подачи пенообразующей жидкости из контейнера с аэрозолем является использование распылителя (в форме пистолета). В этом случае адаптер и трубка отсутствуют. При приводе в действие спускового устройства распылителя пенная жидкость выходит струей из дула пистолета.
Сравнительные опыты показали, что устройства с адаптером и трубкой обеспечивают подачу пены более высокой плотности по сравнению с устройствами с распылителями.
Профессиональные пользователи, которые работают с пеной 1KPU или 2KPU (с одним или двумя компонентами) в бутылках или баллонах, обычно используют пистолеты-распылители и, следовательно, получают пену более низкой плотности. Физические свойства этих веществ различны и обычно качество пены ниже, чем у пен с более высокой плотностью.
Индивидуальные потребители обычно используют пены 1KPU и пользуются адаптерами с трубками, в результате чего получают пены более высокой плотности.
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в устранении недостатков, связанных с этой разницей плотности, за счет того, что пользователь может выбирать между пеной высокой плотности и пеной более низкой плотности. Пены высокой плотности используются, например, для крепления оконных коробок. Пены низкой плотности служат в качестве материала для заделки или обмазки. Их целью является получение максимального количества пены из одного контейнера, то есть из данного объема. В этом последнем случае можно говорить о более высоком "выходе".
Изобретение направлено на достижение простым образом более высокого выхода пен в устройстве с адаптером и трубкой. В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет того, что в канале трубки, по которому проходит поток пеноматериала, предусмотрено сужение. При этом понятно, что в точке сужения происходит увеличение скорости и соответствующее снижение давления на выходе сужения. Получаемый эффект Вентури увеличивает "пенистость" подаваемой жидкости.
Таким образом, в соответствии с изобретением можно создать один или несколько эквивалентов трубки Вентури внутри пластмассового адаптера или по длине трубки круглого или овального сечения или с помощью вкладыша, например, в виде образующего сужение кольца или трубчатого участка в адаптере или, альтернативно, по длине или на конце трубки.
Согласно изобретению адаптер, обеспечивающий "высокий выход" и снабженный вкладышем и трубкой или не использующий их, может быть известным образом навинчен на наружную резьбу на клапане. Внутренний диаметр обычно составляет, по меньшей мере, 1 мм для обеспечения минимальной подачи при различных температурах контейнера. В общем случае для пенообразующих полиуретанов адаптер и трубка имеют внутренний диаметр, равный примерно 6 мм.
Сужение может находиться также на различных участках канала трубки, проводящей пену, и иметь, например, вид кольца.
В оптимальном варианте эффект Вентури достигается простым образом за счет установки на конце трубки вкладыша, имеющего отверстие диаметром от 1 до 5 мм. Диаметр этого вкладыша определяет конечную плотность пены. Согласно другому варианту выполнения вкладыш снабжен несколькими отверстиями меньших размеров. Вкладыш может быть установлен по плотной посадке, приклеен или привинчен.
Было обнаружено, что при использовании устройства, обеспечивающего "высокий выход" согласно изобретению, достигается выход на 30% выше, чем с известным устройством с адаптером и трубкой.
Согласно другому упомянутому варианту выполнения адаптер выполнен в виде кольца, которое представляет собой диск с определенным количеством сквозных отверстий, предпочтительно круглых, и установлено поперек канала трубки. Таким образом, вместо одного отверстия в нем выполнены от 2 до 20 и более отверстий меньшего диаметра, который может составлять от 0,1 до 2,0 мм, предпочтительно от 0,3 до 1,8 мм и еще более предпочтительно от 0,5 до 1,5 мм. Выполнение нескольких отверстий оказалось эффективным в отношении параметра выхода, который при этом может повышаться на 30%.
Были выявлены также следующие преимущества:
- более равномерный и более легко регулируемый выход пенной массы;
- менее значительное последующее расширение пены во время затвердевания;
- более быстрое затвердевание пены даже при температуре контейнера, равной +5°С, и температуре окружающей среды, равной -10°С;
- меньшее оседание свеженанесенной пены в поперечном направлении.
Примеры
1) Вкладыш №1, расположенный на конце трубки адаптера, выполненного из пластмассы, с обычным углом установки (45°)
| Внутренний диаметр трубки | 6,8 мм |
| Внутренний диаметр вкладыша | 3,0 мм |
Использовалась пена на базе стандартного состава OCF, имеющегося в коммерческой продаже и предназначенного для баллонов с адаптером.
Адаптер с трубкой стандартного типа:
| Плотность пены | 30 г/л |
| Объем пены из баллона емкостью 750 мл | 25 л |
Адаптер с трубкой "высокого выхода" согласно изобретению:
| Плотность пены | 21 г/л |
| Объем пены из баллона емкостью 750 мл | 36 л |
2) Вкладыш №2, расположенный на конце трубки адаптера, выполненного из пластмассы, с обычным углом установки
| Внутренний диаметр трубки | 6,8 мм |
| Внутренний диаметр вкладыша | 2,0 мм |
| Плотность пены | 20 г/л |
| Объем пены из баллона емкостью 750 мл | 37,5 л |
Таким образом, настоящее изобретение позволяет получить:
- устройство для получения пены с контролируемым снижением конечной плотности пены примерно на 30% по сравнению с известными, имеющимися в продаже устройствами для аэрозольной пены из одного или двух компонентов;
- устройство для получения пены, обеспечивающее повышение и регулирование выхода пены примерно на 30% по сравнению с известными, имеющимися в продаже устройствами для аэрозольной пены из одного или двух компонентов.
Фиг.1 изображает устройство в соответствии с изобретением в первом варианте выполнения. На чертеже в качестве примера схематично показан известный адаптер 1, который предназначен для установки на клапане контейнера 7 с аэрозолем и содержит вкладыш 2 для крепления трубок 3 различной длины, обычно примерно от 15 до 20 см. Трубка 3 показана в продольном разрезе, причем на конце трубки имеется круглое отверстие 4 уменьшенного сечения, которое получено путем ввода с усилием вкладыша 5 внутрь этого конца. Вкладыш содержит единственное центральное круглое отверстие. Известным образом адаптер содержит рычажок 6 для облегчения наклона корпуса клапана ("качающийся клапан").
На фиг.2, на виде сверху и в продольном сечении, показан вкладыш согласно одному варианту выполнения. Вкладыш 5 снабжен пятью отверстиями 4 и зубцами 9 для фиксации вкладыша внутри гибкой трубки, которая не представлена. На конце вкладыша 5 имеется буртик 8.
На фиг.3 показан вкладыш в другом варианте выполнения. Он содержит восемь отверстий, распределенных особенно эффективным образом. Отверстия имеют диаметр 0,7 мм, вкладыш имеет длину 12-13 мм, наружный диаметр 6,35 мм и внутренний диаметр 5 мм. Диаметр буртика 8 составляет 7,5 мм.
На фиг.4 показан вкладыш еще в одном варианте выполнения, имеющий тринадцать отверстий.
В качестве дополнительного примера в отношении размеров отверстий 4 можно указать, что в диске с семнадцатью или тринадцатью отверстиями отверстия имеют диаметр 0,7 мм, а в диске с пятью отверстиями - 1 мм.
Специалисту в данной области понятно, что пенообразующие компоненты по изобретению не ограничиваются полиуретановыми пенами или другими синтетическими пенами. Изобретение может относиться также к неполимерным химическим веществам, к косметическим средствам или пищевым продуктам (кремам, соусам), которые могут иметь вид пенной массы.
1. Устройство для подачи одного или нескольких пенообразующих компонентов из закрытого контейнера, снабженного клапаном и укрепленным на клапане адаптером, содержащее подающую трубку, связанную с указанным клапаном, на конце или на участке по длине которой предусмотрено сужение канала, заполняемого пенообразующим компонентом или компонентами во время приведения устройства в действие, отличающееся тем, что сужение выполнено в виде вкладыша или диска, имеющего по меньшей мере два отверстия.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что количество отверстий выбрано в интервале от 2 до 25, предпочтительно от 5 до 18.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что количество отверстий равно 8.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сужение образовано вкладышем или трубчатым участком, внутренний диаметр которого меньше внутреннего диаметра трубки, а наружный диаметр равен или слегка превышает внутренний диаметр трубки.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что вкладыш или трубчатый участок содержит наружную поверхность с зубцами, способствующую сцеплению с внутренней поверхностью пластмассовой трубки.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр отверстий составляет от 0,3 до 1,6 мм, предпочтительно от 0,6 до 1,2 мм.
7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что один или несколько компонентов представляют собой полиуретаны.
8. Вкладыш, выполненный с возможностью использования в устройстве по любому из пп.1-7, имеющий по меньшей мере два отверстия для образования сужения канала, заполняемого пенообразующим компонентом или пенообразующими компонентами во время приведения устройства в действие.
9. Система, содержащая баллон с пенообразующим продуктом, адаптер и комплект подающих трубок, отличающаяся тем, что подающие трубки снабжены сужениями, имеющими в различных трубках различные размеры, выполненными в виде вкладышей по п.8.
10. Комплект различных вкладышей по п.8, каждый из которых выполнен с возможностью установки на конце подающей трубки для подачи одного или нескольких пенообразующих компонентов.
