NO843482L - Vaeskepaafoerer - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen angår en væskepåfører som brukes for å fordele toalettartikler over huden og spesielt for påføring av antiperspiranter og deodoranter i den menneske-lige armhule.

Væskepåførere er generelt velkjent i tidligere teknikk og spesielt roll-on-type som vanligvis brukes for antiperspiranter og deodoranter. Disse åpenbares f.eks. i US-patenter 2.749.566, 2.923.957 og 2.998.616. På grunn av problemer med væskepåførere av roll-on-typen laget Berghahn et al, US-patenter 4.050.826 og 4.111.567, en væskepåfører som omfatter en beholder utstyrt med et hode med en gitt, fast utforming og laget av en ikke-fleksibel, ikke-deformerbar, sintrert porøs syntetisk plastharpiks med styrt porøsitet og hvor porene går i alle retninger med innbyrdes forbindelse. Problemene med væskeoversvømmelse som knytter seg til vanlige roll-on-påførere, gjør seg også gjel-dende for denne typen hode og løses ved å anordne en væskeopp-samlingskanal tilstøtende den formede væskepåføreren som tillater at overflødig væske renner tilbake via kanalen og inn i en åpning gjennom hodet inn i væskereservoaret. Slik unngås akkumulering av væske på påførerens overflate med påfølgende krystallisering av det leverte produktet.

I virkeligheten ligner den porøse plastpåføreren til Berghahn et al, den vanlige roll-on-påføreren når et unntas at den er stasjonær og har en dreneringakanal. Væskeproduktet som skal avleveres må bringes i kontakt med påføringshodet for at væsken skal leveres til overflaten ved hjelp av kapillarvirkning.

Dette krever at beholderen snues på hodet, noe som også gjelder for roll-on-typen av hoder, siden der alltid vil være et død-

rom mellom væsken i reservoaret og påføringshodet. Der er således ikke anordnet noe som gjør at væsken i reservoaret alltid er i kontakt med påføringshodet.

I samhørende, samtidig innsendt patentsøknad, serienr. 86.225, og innlevert 18.oktober 1979, gis der et leveringssystem for væskeformige toalettartikkelprodukter hvorved et væskeprodukt absorberes av et absorbsjonsmateriale som er i intim kontakt med et ikke-fleksibelt, ikke-deformerbart,

sintret, porøst syntetisk harpiks-påføringshode med styrt porøsitet og hvor porene går i alle retninger med innbyrdes forbindelse, og hvorved det absorberte væskeproduktet kontinuerlig

leveres til det porøse påføringshode ved hjelp av kapillær strømning etter behov.

Innretningen har den fordel at de., eliminerer det døde luftvolumet og behovet for å snu containeren på hodet da væsken alltid er i kontakt med påføringshodet, og tilgjengelig ved behov på påføringshodets overflate.

Det viser seg nå at ulempene med de tidligere foreslåtte beholderne kan avhjelpes, og at en tilfredsstillende fluidstrøm kan opprettholdes ved bruk av den foreliggende oppfinnelsen. Den foreliggende oppfinnelsen omfatter i grunntrekk midler for å generere trykk innen beholderen, og hvori påføringshodet av porøs plast har en spesielt konstruert og bygget kompensasjonsventil for kapillærtrykket.

I den foreliggende oppfinnelsen kan påføringshodet ha en hvilken som helst passende form, men en konveks ytre overflate er funnet å være spesielt passende for kontakt med forskjellige deler av menneskekroppen. Påføringshodet kan således ha en halvkuleformet ytre overflate.

Materialene som brukes for å lage det formede påførings-hode, er ikke-fleksible, ikke-deformerbare, sintrede, porøse, syntetiske harpikser med styrt porøsitet og hvor porene går i alle retninger med innbyrdes forbindelse og de laget av aggregater av innbyrdes forbundne polymer-partikler. Det porøse materialets grad av porøsitet kan styres ved fremstil-lingen, noe som sikrer at et bredt porøsitetsspekter kan til-passes et bredt væskeproduktspekter med varierende viskositet. Sintrede, porøse påføringshoder kan lages av høytetthets-polyetylen, lavtetthets-polyetylen, polyetylen med ultrahøy molekylvekt, polypropylen, polyvinylidenfluorid og lignende. Aktuelle produkter er kommersielt tilgjengelige under handels-betegnelsene "Porex" porøs plast og "Porous Poly". Påførerens porestørrelse kan variere innen vide grenser avhengig av væsken som skal leveres. Væsker med lav viskositet, som f.eks. parfymer, kan best avleveres via en påfører av plast med små porer, dvs. 1 mikron eller mindre. Generelt kan porestørrelsen variere mellom 1 og 200 mikron og for de fleste formål foretrekkes generelt ca. 10 til 50 mikron.

Kompensasjonsventilen for kapillærtrykk innrettes fortrinns-vis ved eller nær påføringshodets senterområde. Kapillarventilen må ha en slik diameter at den holder væsken tilbake ved hjelp av kapillærkrefter selv når beholderen snues opp-ned. Den bør videre bibeholde størrelse og andre karakteristiske egenskaper.

I tillegg bør den lages slik at den er og holder seg fri for fremmede partikler. Én måte hvorved disse kravene kan oppfylles, er ved å bore et lite kapillært presisjonshull gjennom hodet,

og med et forsenket område som hindrer oppsamling av fremmed-partikler og derved tilstoppning av hullets åpning, noe som kunne skje på grunn av hullets lille diameter. Dette utgjør en kompensasjonsventil for kapillærtrykk. Kapillærventilens diameter bør være i området fra 0,13 til 0,75 mm, og fortrinns-vis mellom 0,25 og 0,64 mm. Størrelsen på kapillærtrykkskompen-sasjonsventilen står i forhold til produktets overflatespenning og den ønskede trykkforskjellen som er nødvendig for å bibeholde ventilens brukbarhet.

Det porøse påførerhode er festet til en ringformet membranfjær av plast som i sin tur er tilpasset i den øvre åpningen til beholderen som danner reservoaret for væskematerialet som skal fordeles.Beholderen kan være fylt bare med væskeproduktet.

Som et alternativ kan reservoaret inneholde et absorberende materiale, hvori væsken som skal leveres er absorbert, hvor dette materiale er i direkte og nær kontakt med det porøse påførerhode. Dette aspektet ved oppfinnelsen sikrer kontinuerlig kontakt mellom væsken og påførerhodet og underletter væske-levering ved hjelp av kapillærstrøm ved behov.

Beholderen kan selvfølgelig være av et hvilket som helst passende materiale som f.eks. metall, glass eller plast.

Oppfinnelsens leveringssystem kan brukes for å levere ethvert aktuelt væskeprodukt til huden. Disse kan omfatte f.eks. etterbarberingsvann, forbarberingsvann, hudsmøremidler eller -bløtgjørere, solbrunhetsmidler, duftmidler (parfymer, cologner etc), aktuelle legemidler (analgesia, kvisemidler, antiseptika etc), lepperødt, ansiktsrødt og lignende. Leve-ringssystemet er spesielt brukbart for påføring av antiperspiranter og deodoranter og de problemer som knytter seg til roll-on-påførere unngås. Oppfinnelsen anordner således en innretning for å påføre en oppløsning av aluminiumklorhydrat som har lav viskositet, er hurtigtørrende og ikke-klebrig og de uønskede særtrekkene ved roll-on-innretninger, flakonger

og stifter unngås.

Da de porøse plastmaterialene er hydrofobiske, og ikke "vætes" av vann, kan det være nødvendig å tilsette alkohol til antiperspirant-sammensetninger for å overføre produktet fra beholderen til påførerhodet. Krystallisering av blandingens faststoff, som f.eks. aluminiumklorhydrat, kan unngås ved å tilsette visse estere som f.eks. isopropylmyristat eller iso-propylpalmitat.

Oppfinnelsen kan forstås bedre ved henvisning til tegnin-gene hvor: figur 1 er et sideriss delvis i snitt som viser et tverr-snitt av påførerhodet, membranfjæren og reservoaret,

figur 2 og 3, henholdsvis er riss sett ovenfra og riss sett undenfra av påførerhodet, og

figur 4, 5 og 6, henholdsvis, er riss sett ovenfra, snitt-sideriss og riss sett undenfra av den ringformede plastfjæren.

Det vises til figur 1 og 2, hvor væskeleveringssystemet som omfatter en ytre hylse 10 med en bunndel 12 er vist.

Hylse 10 er vist med gjenger 16 for tilfesting av et lokk,

ikke vist, som alternativt kunne være tilfestet ved hjelp av en friksjonspasning. Hylse 10 inneholder væskeproduktet 34

som skal fordeles. Et påførerhode 20 av porøs plast, er montert på en elastisk fjær 35 i den sentrale åpningen 41 til fjær 35. Fjær 35 har to konsentriske sylinderformede segmenter, sylindrisk segment 36 med en flens 37 på toppen og et indre sylindrisk segment 38. Det ytre sylindriske segmentet 36 og det indre sylindriske segmentet 38 er festet til hverandre ved hjelp av en ringformet, bølgeformet del 39 med en ringformet bølge 40, hvor bølgen 40 som vist, vender nedover. Påførerhodet 20 har en indre, sylindrisk vegg 31, som passer over den indre sylin-deren 38 til fjær 35, med en fluidtett tilpasning. Indre sylinder 38 har ringformede rygger 42 som inngriper med inner-vegg 31 til påførerhodet 20, og fester hodet fast. Den øvre enden av indre sylinder 38, kan kones svakt innover for å underlette innsetting i hode 20. Den øvre enden 42 av innersylinder 38 virker, i tillegg til å feste hode 20 til membranfjær 35, også som en ugjennomtrengelig bøssing for å tette innerveggen 31 til påførerhodet 20 slik at væskeprodukt ledes mot den øvre overflaten 43 til hodet 20. Påførerhodets fjær-

sammenstilling settes inn i hylse 10 og det ytre segmentet 30 til fjær 35 utgjør en fluidtett friksjonspasning hvor flens 37 hviler på toppen av kant 44 til beholder 10. Den nedre enden av påførerhodet 20 er innskåret slik at den strekker seg innen ytre sylinderelement 36 til fjær 35. Ved denne anordningen kan hodet 20 bevege seg inn i beholder 10 når trykk påføres hodet og den bølgeformede flaten 39 til fjær 35 deformeres derved. Påførerhodet 20 kan trykkes ned inntil skulder 22 på hode 20 berører flens 37 på fjær 35 som da virker som en stoppanordning. Påførerhodet 20 har en kapillærtrykkskompensasjonsventil 45 med en forsenkning 46 i sin øvre ende. Kapillærventil 45 inneholder væske unntatt når en trykkforskjell presser væsken ut. Etterpå stabiliserer trykkforskjellen inne i og utenfor beholderen seg, men den blir aldri null. Ved bruk snues først beholder 10 opp-ned, hvorved indre overflate 28 vætes og deretter strømmer væske 34 på grunn av kapillærvirkning ut i porene i hodet 20. Når den ytre overflaten til hodet 20 gnis mot huden, påføres huden væske 34. Trykket på hodet 20 trykker hodet inn i beholder 10, noe som øker trykket i beholderen og presser væske 34 ut gjennom porene i hodet 20, noe som derved supplerer kapillær-strømmen og sikrer tilstrekkelig strøm av væskeprodukt 34 til den ytre overflaten på hodet 20. I den utførelsen som er vist i figur 1, har påførehodet 20 en noe flattrykket ytre overflate 24 med vertikal sidedel 47 noe tykkere enn øvre overflate 24. Dette tjener to formål. For det første tjener det det formål

å absorbere overløp av væske hvorved mengden av væske som kan dryppe ned langs sidene på hodet 20 og beholder 10, minskes. For det andre gir det flattrykkede hode et større sprednings-areal for å spre væsken 34 over en overflate. Væske som måtte renne nedover sidene vil reabsorberes av det fortykkede område 47 på hodet 20. Fjerning av væske fra påførerhodet 20 bygger opp et undertrykk i beholder 10. Når trykket på hodet 20 fjernes og hodet 20 løfter seg, presser det utvendige trykket væsken fra kapillærventil 45, luft strømmer inn i beholder 10 og trykket inne i og utenfor beholder 10, utjevnes i alt vesentlig. Denne ventilvirkningen finner sted hver gang hodet 20 trykkes ned og avlastes. På grunn av dette kan det inne i beholder 10 ikke bygge seg opp noe undertrykk som kan hindre strømning av væske gjennom porene i hodet 20.

Således oppnås tilstrekkelig væskestrøm til ytterflaten

24 på hodet 20 ved bruk av innretningen for å frembringe internt trykk i beholder 10, med andre ord membranfjær 35. Videre be-beholder bruken av kapillærtrykkskompensasjonsventil 45 en konstant lav trykkforskjell. Som et resultat av dette forblir væskestrømmen konstant gjennom hele bruks-levetiden. Forsenkning 46 tjener til å hindre at kapillærventil 45 tilstoppes på grunn av inntørkede salter eller fremmed-partikler.

Det bør tas til etterretning at kapillærventil 45 er en sann ventil og ikke et luftehull. Kapillærventil 45 åpner og lukker som svar på trykkforskjell inne i og utenfor beholderen. Som beskrevet ovenfor hindrer ventil 45 at et undertrykk bygger seg opp inne i beholder 10. Etter at væske er blitt presset ut av ventil 45, for å åpne ventilen og la trykkutjevning skje, fylles ventilen opp med væske enten (a) fra porene i hodet 20 ved hjelp av kapillær strømning, eller (b) ved hjelp av kapillær strømning fra kuppelens indre eller ytre overflate og inn i ventilåpningen. Dette forløp gjentar seg hver gang påførings-hodet 20 trykkes ned og avlastes. Et vanlig luftehull som er åpent til atmosfæren er ikke ønskelig å ha da det lekker væske når pakken snues opp-ned og unødig mye væske vil også sprøytes ut når påførerhodet trykkes ned.

Kapillærventil 45 tjener også til å avlaste overflødig trykkoppbygning innen beholder 10. Dette kan skje hvis beholderen skulle bli utsatt for høyere temperatur, stor høyde eller forandring i barometertrykk. I dette tilfelle presser det økede trykket innen beholder 10 væske fra ventil 45 og luft slipper ut fra det indre av beholderen 10 for i det alt vesentlige å utligne indre og ytre trykk. Hvis dette ikke skjedde, ville væsken i porene i hodet 20 bli presset ut og renne nedover beholderens sider.

For å underlette væting av påførerhodet 20, kan hylse 10 være fylt med et absorberende materiale som ikke er vist inne i beholder 10, og som er i kontakt med den indre overflaten 28 til påførerhodet 20.

Det er klart at forskjelligartede utgaver av påførerhodet kan lages. For eksempel kan innersylinder 38 være en separat del som monteres i en separat membranfjær.

I de følgende spesifikke eksemplene ble påførerhodet med

en kapillærtrykkskompensasjonsventil laget som følger:

Et porøsplast påførerhode av polyetylen med gjennomsnitt-lig porestørrelse 16 mikron ble brukt. En oppvarmet konisk dor ble brukt for å lage et forsenket område med en glatt smel-tet overflate i påførerhodets øvre overflate. De porøse hodene ble deretter kjølt ned til minus 40°C i ca. J time eller tilstrekkelig tid for å kjøle ned både plasten og den innesluttede luften. Et 0,45 mm bor med forsenker ble benyttet for å bore gjennom den øvre overflaten i midten av det varmebehandlete område. Den gjennomborede tykkelsen var ca. 9,5 mm. For ikke å overskride den viskoelastiske grensen, ble boringen utført langsomt for ikke å generere varme. Omdreiningshastigheten var 150 omdr./min. og inntrengningshastigheten 5 mm/sek. Under disse arbeidsbetingelsene forekom der ingen smelting av plasten og heller ingen istykker-revne tynne plastfibre innen det ut-borede hullet.

EKSEMPEL 1

En beholder med det frembragte påførerhodet ble satt sammen. Beholderen ble fylt med følgende sammensetning:

Etter at påførerhodet var blitt fuktet og trykket ned, fikk den ytre overflaten en tilstrekkelig væskefilm. Dette var tilfelle inntil all væsken var brukt opp.

EKSEMPEL 2

Til sammenligning bygget en identisk pakke uten bruk av en kapillærtrykkskompensasjonsventil for å minske den interne trykkforskjellen opp et undertrykk som ikke ble avlastet før en endring i barometertrykk eller temperatur overkom kapillær-tiltrekningskraften innen det porøse hodet. Som følge av dette var den leverte væskemengden meget lav.

EKSEMPEL 3

En identisk pakke uten bruk av intern-trykk eller kapillærventil leverte meget små væskemengder og bygget ganske raskt opp et undertrykk inne i beholderen, slik at levert væskemengde redusertes ennå mer.

EKSEMPEL 4

En identisk pakke med innretning for generering av intern-trykk, men uten kapillærventil leverte til og begynne med en tilfredsstillende mengde væske, men der byggdes snart opp et internt undertrykk i den og væskeleveringen ble etter hvert meget liten.

Diverse andre væskeprodukter kan avleveres ved hjelp av oppfinnelsen. Illustrative produkter gjengis i de følgende spesifikke eksemplene:

EKSEMPEL 5

Etterbarberingsvann

EKSEMPEL 6

Etterbarberingsvann (lavt alkoholinnhold og antiseptisk)

EKSEMPEL 7

Fcr-barberingsvann (skjeggmykner og smøringsmiddel)

EKSEMPEL 8 Fcr-barberingsvann

EKSEMPEL 9

Cologne (for menn eller damer)

Claims (10)

1. Væskepåfører passende for bruk ved påføring av væsker til en overflate, karakterisert ved at den omfatter en beholder med et beholderlegeme tilpasset for å lagre en viss mengde av nevnte væske hvor nevnte beholder har en åpning i sin øvre ende, påføringsmidler festet i nevnte øvre ende i et væsketettende forhold hvor nevnte påføringsmidler omfatter en ikke-fleksibel, ikke-deformerbar, sintret, porøs, syntetisk har^ iks-konstruksjon med styrt porøsitet og med porer som går i alle retninger med innbyrdes forbindelse og hvor nevnte på-føringsmidler har en kompensasjonsventilinnretning for kapillærtrykk og midler for å generere et internt trykk i nevnte beholder.

2. Væskepåfører ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte midler for å generere et internt trykk er ringformede fjærmidler hvor nevnte ringformede fjærmidler omfatter konsentriske, sylindriske segmenter forbundet med hverandre ved hjelp av en bølgeformet, ringformet plandel hvor nevnte fjærmidler er plassert i nevnte beholder, hvor nevnte påføringsmidler er festet inn i nevnte fjærmidler og hvor nevnte ringformede fjærmidler danner en væsketett forsegling mellom nevnte påføringsmidler.

3. Væskepåfører ifølge krav 2, karakterisert . ved at nevnte fjærmidlers ytre sylindriske segment er tilpasset i nevnte beholders åpning og hvor nevnte påførerhode er tilpasset i det innerste av nevnte konsentriske sylinder-segmenter.

4. Væskepåfører ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte midler for å generere internt trykk er ringformede fjærmidler hvor nevnte ringformede fjærmidler omfatter konsentriske, sylindriske segmenter forbundet med hverandre ved hjelp av en bølgeformet, ringformet plandel hvor det indre, sylindriske segmentet har form av en langstrakt bøssing, hvor nevnte fjærmidler er plassert i nevnte beholder og nevnte på-føringsmidler er innfestet i nevnte fjærmidler, hvor nevnte fjærmidler danner en væsketett forsegling mellom nevnte på- føringsmidler og hvor nevnte påføringsmidler omfatter en ikke-fleksibel, ikke-deformerbar, sintret, porøs, syntetisk harpiks-konstruksjon med styrt porøsitet og med porer som går i alle retninger med innbyrdes forbindelse.

5. Væskepåfører ifølge krav 4, karakterisert ved at nevnte fjærmidlers ytre sylindriske segment er tilpasset i nevnte beholders åpning og hvor nevnte påførerhode er tilpasset utenpå nevnte bøssingmidler.

6. Væskepåfører ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte kapillærventilmidler er et hull gjennom nevnte påføringsmidler hvis diameter er slik at kapillærkraften mellom nevnte åpning og nevnte væske som skal fordeles, holder nevnte væske i nevnte åpning for å holde nevnte ventil lukket når trykkforskjellen mellom beholderens utside og innside er ved et forut ønsket nivå.

7. Væskepåfører ifølge krav 6, karakterisert ved at nevnte trykkforskjell i alt vesentlig er null.

8. Væskepåfører ifølge krav 6, karakterisert ve d at nevnte hulls diameter er mellom 0,13 og 0,75 mm.

9. Påførerhode for en væskefordeler, karakterisert ved at nevnte hode er en sintret, porøs, syntetisk harpiks-konstruksjon med styrt porøsitet og med porer i alle retninger med innbyrdes forbindelse, og kapillærtrykkskompensasjonsventil karakterisert ved at den omfatter et hull gjennom nevnte fordelingshode hvor diameteren er slik at kapillærkraften mellom nevnte åpning og nevnte væske som skal fordeles, holder nevnte væske i nevnte åpning for å holde nevnte ventil lukket når trykkforskjellen mellom beholderens utside og innside er ved et forut ønsket nivå.

10 . Fordelerhode ifølge krav 9, karakterisert ved at nevnte hulls diameter er mellom 0,13 og 0,75 mm.