DK168736B1 - Dispenseringsapparat til en dispenseringsbeholder med trykgas, samt en under gastryk stående dispenseringsbeholder med et sådant apparat. - Google Patents

Description

DK 168736 B1

Opfindelsen angår et dispenseringsapparat af den i krav l's indledning angivne art, samt en under tryk stående dispense-ringsbeholder med et sådant apparat.

Dispenseringstrykbeholdere er blevet benyttet til at dispen-5 sere mange forskellige produkter fra flygtige til viskøse væskeprodukter og benytter typisk et flydende drivmiddel, såsom en hydrocarbon eller fluorcarbon med et tilstrækkeligt stort damptryk ved normale driftstemperaturer til at drive produktet gennem dispenseringsapparatet. Anvendelsen af sådanne driv-10 midler medfører imidlertid som bekendt miljømæssige og sikkerhedsmæssige risici og der er naturlige mangler ved brug af et flydende drivmiddel, såsom frysevirkningen på grund af fordampning.

Der er derfor inden for den sidste tid gjort forsøg på at be-15 nytte drivmidler, der er luftformige ved normale driftstemperaturer og tryk. Carbondioxid er f.eks. blevet benyttet og har den fordel, at det almindeligvis er meget opløseligt i produktet, således at den opløste gas kan frigøres ved at ryste beholderen for at imødegå virkningen af et gastryksfald, 20 når produktet er blevet delvis dispenseret. En mangel ved carbondioxid som.drivmiddel er imidlertid, at dets opløselighed varierer for forskellige produktformuleringer og også varierer med temperaturen således, at man må være omhyggelig med at fylde beholderen for at undgå for store udgangsgastryk.

25 Konventionel anvendelse af forholdsvis uopløselige drivgasser, såsom nitrogen, har haft den mangel, at strømhastigheden for det dispenterede produkt har en tendens til at aftage, når gastrykket reduceres under produktets fremadskridende dispenser ing.

30 Forsøg på at afhjælpe dette problem har generelt resulteret i komplekse indretninger, som er vanskelige og dyre at fremstille, og som i praksis ikke har vist sig særligt effektive. Et sådant forsøg beskrives i US-A-3970105, som viser et dispense- DK 168736 B1 2 ringsapparat til en under gastryk stående dispenser ingsbehol-der omfattende en ventil, en ventiludløser og en strømregulator, hvilken strømregulator omfatter et hus med et indløb og et udløb, et i huset anbragt sæde, som omgiver udløbet 5 og et kompenseringsmiddel til nedsættelse af strømregulatorens strømningsmodstand som reaktion på en nedsættelse af gastrykket i beholderen, således at der ved brug for dispensering af et produkt fra en beholder med en begrænset trykgasbeholdning i det mindste delvis kompenseres fra strømhastighedens tendens 10 til at aftage ved gastrykkets reduktion ved en tendens til at forøge strømhastigheden på grund af aftagende strømningsmodstand i strømregulatoren.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et simpelt og effektivt dispenseringsapparat til en under gastryk stående 15 dispenseringsbeholder.

Til opnåelse af dette formål er apparatet ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at kompenseringsmidlet omfatter en membran, som har en central akse, er anbragt inden i huset og har mindst en nedstrøms flade, en perifer overfladedel, der 20 strækker sig opstrøms fra den nedstrøms flade og en åbning, der strækker sig aksialt gennem membranen og afgrænser en strømvej, hvilken åbning danner en indsnævring, der udgør en strømningsmodstand for strømmen gennem regulatoren, hvilket hus har indre vægge, som ligger i afstand fra membranen i 25 retning aksialt opstrøms og radialt i forhold til strømvejen, så at der tilvejebringes en løs pasning af membranen i huset, hvilken membran er elastisk deformerbar til ændring af åbningens geometri i en grad, som er afhængig af trykforskellen hen over membranen, hvilken geometriændring af åbningen er i stand 30 til at ændre strømningsmodstanden fremkaldt af indsnævringen som reaktion på en ændring af trykforskellen hen over membranen, hvilken nedstrøms flade af membranen under brug samvirker med sædet, idet fladen eller sædet er udsparet, så at en tætningslinie dannes mellem membranens nedstrøms flade og sædet 35 nær periferifladedelen, og at membranen ved tilstrækkelig DK 168736 B1 3 trykforskel er deformerbar til konform kontakt mellem fladen og sædet.

En fordel ved et sådant apparat er, at den dispenserede strømhastighed herved kan reguleres til et acceptabelt niveau under 5 hele den fremskridende dispensering af produktet fra beholderen.

Det foretrækkes, at regulatorens minimale strømningsmodstand er større end den kombinerede strømningsmodstand af apparatets øvrige dele. Regulatoren kan herved dominere apparatets strøm-10 karakteristik. Den minimale strømningsmodstand, som omtalt her, skal betyde den minimale strømningsmodstand der fremkommer under brug og som svarer til det punkt, hvor hele produktet er uddrevet fra den under tryk stående dispenseringsbehol-der.

15 Fortrinsvis omfatter membranen en i hovedsagen plant opstrøms flade og den perifere overfladedel er cylindrisk og strækker sig mellem den opstrøms og nedstrøms flade.

Det foretrækkes, at sædet er plant, og at membranens ned-strømsflade er udsparet.

20 Apparatet omfatter fortrinsvis et kammer umiddelbart opstrøms for membranen, således at strømvejen lokalt får et større tværsnit for at frilægge en væsentlig part af membranens opstrømsflade til strømtryk. Kammeret kan være formet konisk, cylindrisk eller have en anden form.

25 Huset kan på fordelagtig måde være formet i et med ventilen eller i et med udløseren.

I en anden udførelsesform kan huset være placeret ved den nedre ende af et dykrør, der er neddykket i produktet.

I en tredje udforelsesform kan huset være placeret ved den DK 168736 B1 4 nedre ende af en første part af et dykrør, der forløber nedad fra ventilen og med en anden part af dykrøret forløbende ned fra regulatorhuset.

Opfindelsen angår endvidere en under tryk stående dispense-5 ringsbeholder omfattende et apparat af den oven for beskrevne art.

Ifølge opfindelsen kan beholderen være af den rumdelte eller multirumdelte type, hvor trykgassen er adskilt fra produktet henholdsvis produkterne, der skal dispenseres således, at 10 ethvert sådant produkt er sat under tryk ved trykgasset, men ikke er blandet med denne.

Fortrinsvis er apparatet indrettet således, at strømhastigheden ved brug ikke varierer mere end 10% ved dispenserende gastryk inden for området 0,207 til 0,965 mPa.

15 Desuden kan ifølge opfindelsen membranen omfatte en ringformet flange nabostillet til dens opstrømsflade forløbende radialt i forhold til strømvejens akse.

En fordel ved at indbefatte en sådan flange er, at der fremkommer en forbedret strømhastighedskarakteristik som funktion 20 af trykket. Strømhastighedskarakteristikken som funktion af trykket ved anvendelse af apparatet ifølge den foreliggende opfindelse udviser med voksende tryk typisk en forøgelse fra nul strømhastighed indtil et tærskeltryk nås ved tryk ud over hvilket strømhastigheden bliver i det væsentlige konstant.

25 Forbedringen opnået ved at forsyne membranen med en flange er at der tilvejebringes et lavere tærskeltryk, som defineret oven for, end det, der kunne opnås ved anvendelse af en tilsvarende membran, uden en sådan flange. Dette har en praktisk værdi, da det er et formål ved konstruktion af sådan under 30 tryk stående dispenseringsbeholdere, at beholderens resttryk ved det punkt, ved hvilken det dispenserede produkt er udtømt, bør være tilstrækkelig til at opretholde det krævede strømha- DK 168736 B1 5 stighedsniveau under udtømning, således at i det væsentlige alt produkt kan dispenseres. Resttrykket bør derfor ideelt være mindst lig med tærskeltrykket således, at strømhastigheden forbliver i det væsentlige konstant under hele dis-5 penseringscyklen. Det udgangstryk, til hvilket beholderen er fyldt, vælges for at sikre, at resttrykket opretholdes ved i det mindste tær skel trykniveauet, hvoraf følger, at anvendelsen af en membran med flange gør det muligt at reducere udgangsfyldetrykket uden ydelsestab.

10 En yderligere fordel ved flangens tilstedeværelse er, at den tilpasser membranen til automatiske komponenthåndteringssystemer og halvautomatiske systemer, såsom de der benyttes ved rystebor systemer ved at tilvejebringe et ydre kendetegn, der nemt kan afføles for at skelne mellem membranens opstrøms/ned-15 strømsorientering.

Fortrinsvis omfatter en beholder som oven for beskrevet en trykgas, der er nitrogen.

Specielle udførelsesformer for opfindelsens genstand beskrives neden for i form af eksempler og under henvisning til tegnin-20 gen, hvori fig. 1 viser et snit gennem et apparat ifølge opfindelsen, hvor regulatoren er anbragt i et med ventilen, fig. 2 viser et tilsvarende delsnit gennem et andet apparat, hvor regulatoren er anbragt adskilt fra ventilen, og hvor et 25 hus er forbundet mellem ventilen og et dykrør, fig. 3 er et snit gennem en regulator, der er anbragt separat ved et dykrørs nedre ende, fig. 4 er et snit gennem en strømreguleringsmembran, fig. 5 er en kurve, der viser laboratorieforsøg for strømhas-

tigheden F ved et antal efter hinanden følgende udløsninger N

ved brug af apparatet vist i fig. 1 til dispensering af et produkt fra en under tryk stående beholder, DK 168736 B1 6 fig. 6 er en kurve, der viser laboratorieforsøg for strømhas-5 tigheden F i forhold til gastrykket ved brug af apparatet vist i fig. 2, fig. 7 er en tilsvarende kurve, hvor resultaterne I blev opnået ved anvendelse af apparatet vist i fig. 3 og resultaterne II blev opnået uden regulatoren, 10 fig. 8 er en tilsvarende kurve, der viser typiske resultater for I ved brug af en ventil uden en regulator, II ved brug af en tilsvarende ventil udstyret med en udløser, og III ved brug af en ventil og en udløser udstyret med en regulator, fig. 9 er et sprængbillede set i snit af en anden strømregu-15 lator, hvor membranen omfatter en ringformet flange, fig. 10 er et snit gennem den i fig. 9 viste regulator i samlet tilstand under udtømning af et produkt, fig. 11 er et tilsvarende billede af strømregulatoren vist i fig. 10 under beholderens fyldning, 20 fig. 12 er et snit gennem en yderligere udførelsesform for en membran til anvendelse i en strømregulator og med et aksialt fremspring på dens opstrøms flade, fig. 13 er en kurve over strømhastigheden i forhold til trykket for en produktstrøm fra en under tryk stående dispense-25 ringsbeholder med en strømregulator, som vist i fig. 9, 10 og 11, fig. 14 er et delsnit gennem en yderligere udførelsesform for DK 168736 B1 7 en strømregulator med en flangebærende membran og med et hus forbundet mellem en ventil og et dykrør, fig. 15 er et tilsvarende billede af et yderligere arrangement, hvori strømregulatoren omfatter en flangebærende membran 5 og er anbragt i et med ventilen, og fig. 16 er et yderligere arrangement, hvori en strømregulator omfatter en flangebærende membran og er anbragt i et med en ventiludløser.

Det i fig. 1 viste apparat har en ventil 2, der er vist i 10 lukket stilling, i hvilken en ventildel 3 holdes i direkte kontakt med en pakning 4 ved hjælp af en returfjeder 5. Et ventilhus 6 afgrænser et ventilkammer 7, hvori produkt, der skal dispenseres, indføres gennem et ventilindløb 8. Et ventiludløb 9 omfatter en cylindrisk boring gennem et skaft 10, 15 der er formet i et med ventildelen 3 med en rørformet forlængelse lla med formindsket diameter, der optager et dykrør 12.

En strømregulator omfattende en membran i form af en pakskive 13 er placeret i ventilhusets nedre part 11 og omfatter en åbning 14, der flugter med ventilindløbet 8.

20 Et ringformet sæde af ventilhuset 6 er formet omkring indløbet 5 og en udsparet flade 16 af pakskiven 13 holder rundtgående kontakt med sædet, som vist på tegningen, når ventilen er i åben stilling.

Apparatet 1 er anbragt på en ventilkop 17, der på kendt måde 25 krympes på en beholder (ikke vist), hvori et produkt, der skal dispenseres, er sat under tryk, i dette eksempel ved nitrogen. Pakningen 4 er fanget mellem huset 6's øvre rundtgående kant og ventilkoppen 17.

For ved brug at dispensere produktet fra beholderen, trykkes 30 ventilskaftet 10 ned imod returf jederen 5's forspænding, såle- DK 168736 B1 8 des at ventildelen 3 forskydes nedad og ud af berøring med pakningen 4. En radial port 18 i skaftet sættes så i forbindelse med ventilkammeret 7, således at en strømvej etableres fra beholderen gennem åbningen 14, ventilindløbet 8, kammeret 5 7, den radiale port 18 og slutteligt ind i ventiludløbet 9, hvorefter produktet dispenseres gennem skaftet 10.

Pakskiven 13 kan i begrænset grad forskydes frit i aksial retning inden for husets rørformede nedre part 11, og når ventilen 2 er åben, forskydes pakskiven af strømmen til tætnende 10 berøring med sædet 15, således at hele strømmen skal strømme gennem åbningen 14.

Strømvejen er indsnævret af åbningen 14, der frembyder en strømningsmodstand mod strømmen, der er større end den kombinerede strømningsmodstand af apparatets øvrige del. Et tryk-15 forskel fremkaldes hen over membranen, der elastisk deformeres således, at den udsparede flade 16 forskydes til berøring med sædet 15, og denne deformation begrænser strømmen yderligere ved at reducere åbningen 14 for derved at forøge regulatorens strømningsmodstand.

20 Efterhånden som produktet dispenseres fra beholderen, aftager det resterende produkts rumfang og nitrogenets rumfang vil tilsvarende forøges, således at trykket i beholderen aftager.

Ved en ikke-ruminddelt beholder kan der også være noget nitrogentab, der kan blive dispenseret sammen med produktet nemlig 25 det nitrogen, der er opløst i en opløsning.

Efterhånden som trykket falder, vil strømhastigheden have en tendens til at aftage, men denne tendens kompenseres i det mindste delvis ved hjælp af strømregulatoren, da membranen 13 vil blive deformeret mindre som reaktion på det formindskede 30 trykdifferential hen over denne, således at regulatorens strømningsmodstand vil have en tendens til at aftage.

DK 168736 B1 9

Man har fundet, at ved hjælp af et passende valg af strømregu-latormembrankarakteristika kan strømhastigheden over et gastryks område holdes ved et i det væsentlige konstant niveau eller i det mindste holdes inden for acceptable tolerancer.

S Forsøg med det oven for beskrevne apparat har frembragt variationer i strømhastigheder på mindre end 10% for dispenserende gastryk inden for området fra 0,207 mPa til 1,034 mPa.

Fig. 2 viser et andet apparat, hvori regulatoren omfatter en membran i form af en pakskive 13 placeret i et hus 20 forbun-10 det til en ventil 21 og et dykrør 12. Huset 20 omfatter indbyrdes indgribende øvre og nedre parter 22 henholdsvis 23, hvor den øvre part har et ved indtrykning passende forbindelsesstykke 24 for forbindelse med ventilen 21. Husets nedre part 23 har et andet ved indtrykning passende forbindel-15 sesstykke 25 for forbindelse med dykrøret.

Pakskiven 13 er indesluttet inden for de indbyrdes indgribende husparter 22 og 23 med dens nedstrøms flade 16 udformet til perifert indgreb med et plant sæde 26 med et midterudløb 27. Pakskiven har en midteråbning 14, der flugter med udløbet 27, 20 og den nedstrøms flade 16 er udsparet.

Den nedre huspart 23 omfatter en tragtformet part 28, der udvider sig i strømretningen.

Den øvre huspart 22 omfatter seks aksialt forløbende ribber 70, der springer radialt indad frem til løs berøring med 25 pakskiven 13 således, at der dannes aksialt forløbende omløbskanaler mellem ribberne. Radialt forløbende ribber 71 forløber indad fra den nedre huspart 23 for derimellem at afgrænse radialt forløbende kanaler, der danner en forbindelse mellem tragtparten 28 og kanalerne afgrænset af de aksialt forløbende 30 ribber 70.

Ved brug, når ventilen åbnes, etableres en strøm gennem dykrøret 12, forbindelsesstykket 25, tragtparten 28, åbningen 14, DK 168736 B1 10 udløbet 27 og ind i ventilen 21. Pakskiven 13 har i begrænset udstrækning en løs pasning i huset, men strømmens begyndelse forskyder pakskiven aksialt ind til tætnende berøring med sædet 26, således at hele strømmen skal strømme gennem åbningen 5 14. Indsnævringen dannet af pakskiven 13's åbning 14 frembyder en strømningsmodstand mod strømmen og resulterer i en trykforskel hen over pakskiven, således at pakskiven deformeres i strømretningen i en grad, der afhænger af det dispenserende gastryk. Under tilstrækkelig deformation vil pakskiven is's 10 nedstrøms flade 16 ligge i samme plan som sædet 26 og i denne tilstand vil åbningen 14 være indsnævret, så der frembydes en forøget strømningsmodstand mod strømmen. Ved mindre gastryk deformeres pakskiven i en mindre grad og vil derfor yde en mindre strømningsmodstand mod strømmen.

15 Det i fig. 2 viste apparat er også tilpasset til at en beholder kan fyldes med trykgivende gas gennem ventilen 21, regulatoren 20 og dykrøret 12. Gassen under ifyldning vendes gassens strømvej, hvilket tvinger pakskiven 13 væk fra sædet 26 til berøring med de radiale ribber 71. Regulatorens strømnings-20 modstand mod den omvendte strøm under gasfyldningsprocessen er reduceret på grund af tilstedeværelsen af kanalerne afgrænset mellem ribberne 70 og 71, der tillader en gasstrøm omkring pakskiven 13's yderside ud over strømvejen tilvejebragt ved åbningen 14. Tilvejebringelsen af sådanne omløbsorganer for 25 omvendt gasstrøm muliggør, at den tid der bruges til gasfyldning kan holdes ved et minimum.

Den yderligere udførelsesform for apparatet vist i fig. 3 har en strømregulator omfattende en pakskive 13 anbragt ved et dykrør 12's nedre ende i et hus 30 med en rørformet øvre part 30 31 med en rørformet forlængelse 31a med formindsket diameter, der er anbragt med sugepasning i dykrøret. En rørformet nedre part 32 af huset er anbragt med fast pasning i den øvre part 31 og omfatter et indløb 33.

Den øvre part 31 omfatter et udløb 34 og pakskiven 13 er an- DK 168736 B1 11 bragt koaksialt i huset, således at åbningen 14 flugter med udløbet og indløbet 33.

Aksialt forløbende ribber 70 er tilvejebragt til at afgrænse aksialt forløbende kanaler mellem pakskiven 13 og den øvre 5 part 31 og et antal tappe 72 står frem indad fra den nedre part 32 omkring indløbet 30 for at bevare en frigang mellem pakskiver, 13 og den nedre part. Pakskiven 13 er vist i fig. 3 (og ligeledes i fig. 2) i en mellemstilling mellem de aksiale yderender for dens tilladte forskydning. Under normal strøm, 10 når ventilen er åben, forskydes pakskiven 13 opad med strømmen til perifer tætningskontakt med sædet 26, således at hele strømmen er begrænset til at strømme gennem åbningen 14. Under beholderens fyldning med gas, skubber en modsat rettet gasstrøm pakskiven nedad til berøring med tappene 72 og regulato-15 rens strømningsmodstand formindskes ved tilstedeværelsen af omløbskanalerne omkring pakskivens omkreds og mellem ribberne 70 og tappene 72.

I fig. 4 ses en pakskive, hvor åbningen 14 af hensyn til tydeligheden er udvidet. Indløbsåbningen har profilerede kanter 61 20 og åbningen 14 udvider sig gradvist fra indløbet til udløbet 62. Den nedstrøms flade 16 er udsparet.

Resultaterne af eksperimenter til at bestemme strømkarakteristika opnået ved anvendelse af apparatet ifølge den foreliggende opfindelse er vist i fig. 5-8.

25 Fig. 5 viser resultatet af et eksperiment, hvori en under gastryk stående dispenserende beholder blev udtømt ved hjælp af det i fig. 1 viste apparat. Ventilen blev udløst i efter hinanden følgende perioder på 15 sek. og strømhastigheden i hver periode blev målt. Kurven viser strømhastigheden eller 30 mængden F i gram pr. 15 sek. på ordinataksen og nummerfølgen for udløsninger eller aktiveringer N. Strømhastigheden eller mængden F ses at forblive tilnærmelsesvis konstant i løbet af de første 14 udløsninger og falder så hurtigt, når produktet DK 168736 B1 12 er udtømt.

Fig. 6 viser forsøgsresultater opnået ved anvendelse af appa-ratet vist i fig. 2. Kurven viser strømhastigheden i gram pr.

3 0 sek. på ordinataksen og gastrykket P i pound per square 5 inch på abscisseaksen. Resultaterne er opnået ved som dispenseret produkt at benytte en vandstrøm ved omgivelsestemperaturen. Der er vist tre kurver, der hver svarer til et sæt laboratoriedata opnået ved brug af en anden ventil. I hvert tilfælde forøges strømhastigheden med gastrykket indtil et tryk 10 på 0,207 mPa (30 psi på abscisseaksen) nås, hvorefter strømhastigheden forbliver tilnærmelsesvis konstant hen over resten af det målte trykområde op til 0,965 mPa (140 psi på abscisseaksen) .

Fig. 7 viser en kurve over strømhastigheden i gram pr. 30 sek.

15 på ordinataksen og gastrykket P i psi på abscisseaksen. Resultaterne I blev opnået ved at benytte det i fig. 3 viste apparat, hvor en regulator var anbragt i et hus ved et dykrors nedre ende og resultaterne II blev opnået under anvendelse af tilsvarende apparat, men med regulatoren udtaget.

20 Medens resultaterne opnået uden regulator viser en strømhastighed, der vokser med gastrykket, viser resultaterne opnået med regulatoren isat, at strømhastigheden forbliver i det væsentlige konstant ved gastryk over 0,207 mPa (30 psi på abscisseaksen), idet de øvre og nedre grænser for strømha-25 stigheden i området fra 0,207 mPa til 0,965 mPa (30 til 140 psi på abscisseaksen) for gastrykket er 31,87 henholdsvis 28,27 g pr. 30 sek.

Strømhastigheden holder sig således inden for 10% af 30 gram pr. 30 sek. inden for trykområdet fra 0,207 mPa til 0,965 mPa.

30 Disse resultater blev også opnået ved at benytte vand som det dispenserede produkt.

DK 168736 B1 13

Fig. 8 viser typiske resultater opnået med og uden en regulator. Kurven I viser strømhastigheden opnået ved at benytte en ventil uden en regulator og uden en udløser og denne kurve stiger kraftigt ved voksende tryk. Kurven II viser den tilsva-5 rende strømhastighed, når ventilen er udstyret med en udløser og i dette tilfælde stiger kurven mindre stejlt svarende til den forøgede strømningsmodstand, der ydes mod strømmen ved udløserens ti lstedeværelse.

Kurven III viser strømhastigheden opnået ved at benytte en 10 ventil og en udløser udstyret med en regulator, idet strømhastigheden holdes inden for øvre og nedre grænser U og L for gastryk på over 0,207 mPa (30 på abscisseaksen).

Det fremgår klart af disse resultater, at apparatet ifølge den foreliggende opfindelse kan benyttes til at opretholde strøm-15 hastigheder opnået fra en ved en gas under tryk stående di-spenseringsbeholder ved et tilnærmelsesvist konstant niveau i hele arbejdsområdet for det dispenserende gastryk.

Dispenseringsstrømhastighedskarakteristikaene kan imidlertid yderligere forøges ved anvendelse af en pakskive med en ring-20 formet flange nabostillet til dens opstrømsflade, således som beskrevet nedenfor.

I fig. 9 ses en strømregulator 101 i sprængbillede. Den omfatter en membran i form af en profileret pakskive 102. Pakskiven 102 omfatter en midteråbning 103, der danner forbin-25 delse mellem en opstrøms flade 104 og en nedstrøms flade 105.

En udsparing 106 er formet midt i den nedstrøms flade 105 og er omgivet af en ringformet overfladepart 107. Åbningen 103 har en udvidet halsåbning 108, der går over i den opstrøms flade 104 og åbningen er derefter profileret, så den gradvist 30 udvides i nedstrøms retning.

En ringformet flange 109 med rektangulært tværsnit er formet i et med pakskiven nabostillet til dens opstrøms flade 104 og DK 168736 B1 14 danner en radial udvidelse af pakskiven 102.

Den profilerede pakskive 102 kan placeres i et todelt hus 110, der omfatter en udløbspart 111 og en indløbspart 112, der kan indgribe indbyrdes ved sugepasning for at indeslutte pakskiven 5 102 i et kammer 113, der har en i det væsentlige cylindrisk form.

Indløbsparten 112 har en indløbsmunding 120, der har et flere gange større tværsnit end åbningen 103 og udløbsparten 111 har en udløbsmunding 121, der har et marginalt større tværsnit end 10 åbningen 103 og omfatter en konisk udvidelse 122 ved sin opstrøms ende.

Udløbsparten 111 har seks ribber 123, der forløber radialt indad og forløber aksialt i kammeret 113 og er anbragt med lige store indbyrdes mellemrum i omkredsretningen. Ribberne 15 123 har skråflader 124 ved deres opstrøms ender. Indløbsparten 112 har på tilsvarende måde seks aksialt forløbende ribber 125 med skråflader 126 ved deres nedstrøms ender, men som endvidere ved deres opstrøms ender omfatter radialt forløbende parter 127, der går over i kammeret 113's endevæg 128.

20 Udløbsparten 111 har en rørformet forlængelse 130 for indsættelse i den nedre ende af et dispenseringsapparats dykrør (ikke vist) for en ved gas under tryk stående dispenseringsbe-holder således, at huset 110 ved brug er neddykket i det produkt, der skal dispenseres.

25 I fig. 10 er strømregulatoren ifølge fig. 9 vist i sin samlede tilstand med udløbsparten ill i indgreb med indløbsparten 112. Den indre diameterforskel mellem indløbs- og udløbsparterne 111 og 112 medfører, at kammeret 113 får et aftrappet profil, således at en radial udvidelse 131 er formet af indløbsparten 30 112, der aksialt kun forløber en del af vejen ind i udløbspar ten 111. Den profilerede pakskive 102 er placeret i kammeret 113, således at flangen 109 optages af udvidelsen 131 for at DK 168736 ΒΊ 15 tilvejebringe en i det væsentlige løs pasning mellem pakskiven og huset 110 i hele pakskivens aksiale udstrækning. Pakskiven 102 er symmetrisk om en strømvejsakse 129, der fører gennem åbningen 103, og huset 110 kan samles med pakskiven for at 5 tilvejebringe en linieær strømvej gennem strømregulatoren 101 langs strømvej aksen. Strømvejsaksen 129 forløber herved centralt gennem indløbsmundingen 120, åbningen 103 og udløbsmundingen 121.

Strømregulatoren 101 er i fig. 10 vist under dispensering af 10 et produkt og pilene angiver skematisk produktets strøm gennem regulatoren under betingelser, hvor en ikke-vist ventil placeret nedstrøms for regulatoren er blevet udluftet til atmosfæren. Strømregulatoren er placeret i en under tryk stående dispenseringsbeholder, således at en trykforskel eksisterer 15 hen over pakskiven 102 med deraf følgende produktstrøm. Skønt apparatet i fig. 13 er vist i vandret stilling, vil apparatet i brug almindeligvis være orienteret med strømvejsaksen 129 lodret og med strømmen forløbende opad. I denne tilstand tvinges pakskiven 102 af strømmen imod et plant sæde 132, der 20 danner kammeret 113's nedstrøms ende og en tætning er formet mellem sædet 132 og pakskivens ringformede overfladepart 107. Produktstrømmen er derfor tvunget til at passere gennem åbningen 103. Situationen vist i fig. 13 gælder for en forholdsvis lille trykforskel, ved hvilken pakskiven 102 ikke deformeres 25 skelneligt, men ved højere trykniveauer vil pakskiven 102 blive elastisk deformeret til berøring med sædet 132, således at udsparingen 106 ikke længere forekommer.

Ribberne 123 og 125 tjener til at holde pakskiven 102 fri af kammeret 113's vægge og pakskiven har en tilstrækkelig løs 30 pasning til at kunne forskydes aksialt væk fra berøringen med sædet 132 under betingelser for omvendt strømretning.

I fig. 11 ses strømregulatoren vist i fig. 9 og 10 under betingelser, hvor den normale strøm er vendt om, således som det er tilfældet, når en dispenseringsbeholder fyldes med en be- DK 168736 B1 16 holdning af drivgas gennem ventilen, dykrøret og ind i udløbspartens rørmede forlængeide 130. I denne tilstand forskydes pakskiven 102 aksialt til berøring med kammeret 113's opstrøms ende og til berøring med ribberne 125's radialt forløbende 5 parter 127. Pilen angiver strømvejen ved fyldning, hvilken vej ikke alene passere åbningen 103, men rundt om pakskiven 102's omkreds gennem aksialt og radialt forløbende kanaler formet mellem nabostillede ribber 125, 123 til indløbsmundingen 120, og derfra til beholderen, hvori strømregulatoren er placeret.

10 Skråfladerne 126 og 124 tjener til at opretholde pakskiven 102's placering under huset 110's samling og medvirker til at placere pakskiven centralt under indføringen.

I fig. 12 ses en yderligere form for en profileret pakskive 135, hvor opstrømsfladen 136 omfatter et fremspring omfattende 15 en aksialt forløbende ringformet flange 137 med et cirkelseg-menttværsnit. Når den opstrøms flade 136 ligger an imod en plan understøtningsflade, holdes fladen 136 i afstand fra overfladen ved hjælp af flangen 137. Dette er særlig nyttigt ved rystebordsarrangementer, hvor overfladeberøringen med et 20 rystebord fortrinsvis skal være den samme for begge orienteringer af pakskiven, dvs. hvad enten den opstrøms flade 13 6 eller den nedstrøms flade 105 vender nedad. Når denne udførelsesform for pakskiven 135 benyttes i et hus 110, som vist i fig. 9-11, fungerer den på en tilsvarende måde som pakskiven 25 102 vist i fig. 9, 10 og 11 med den undtagelse, at når pakski ven 135 befinder sig i stillingen for fyldning med omvendt strømretning er den anbragt med større afstand fra kammervæggen takket være tilstedeværelsen af den aksialt forløbende ringformede flange 137 i anslag med de radialt for-30 løbende parter 127 af ribberne 125.

Pakskiven 102 i ovennævnte udførelsesform vist i fig. 9, 10 og II er af nitrilgummimateriale. Pakskiven 102's diameter er 7,25 mm, der ved et trin er udvidet til 8,25 mm ved tilstedeværelse af flangen 109, således at flangen har en radial tyk- DK 168736 B1 17 kelse på 0,5 mm. Pakskiven 102's totale aksiale dimension er 3,45 mm, idet flangen 109 har en aksial udstrækning på 1,0 mm. Udsparingen 106, der er formet midt i pakskivens nedstrøms flade 105 er 0,35 mm dyb, har en ydre diameter på 6,35 mm med 5 en plan midterpart på 3,25 mm. Åbningen 103 har en minimal diameter på 0,275 mm og divergerer 2° i nedstrøms retningen.

Resultaterne af et laboratorieforsøg til at bestemme strømka-rakteristikaene opnået ved at benytte en strømregulator som vist i fig. 9, 10 og 11 er vist i kurven i fig. 13. Strømha-10 stigheden F i cm2/min. for vand er vist som en funktion af forsøgstryk P i pound per square inch (0,0703 kp/cm2). Strømhastigheden ses at være i det væsentlige konstant hen over et prøvetrykområde fra 0,138 mPa (20 psi på abscisseaksen) til 0,965 mPa (140 psi på abscisseaksen). Det er derfor muligt at 15 slutte sig til et tærskeltryk, der ikke er mere end 1,4 kp/cm2, når strømregulatoren benyttes i en under tryk stående dispenser ingsbeholder. Under antagelse af, at beholderen fra først af er fyldt med 1/3 af rumfanget med drivgas og 2/3 af rumfanget med et produkt, så ville man ved produktets udtømning 20 forvente, at drivgastrykket bør falde til 1/3 af dets udgangsværdi. Udgangsdrivtrykket skulle så være tre gange det forventede resttryk, således at i dette tilfælde vil der være krævet et udgangsdrivtryk på 0,417 mPa.

Til sammenligning viste de tilsvarende resultater opnået ved 25 at benytte en strømregulator, hvori membranen ikke omfattede en aksial forløbende ringformet flange, en tærskelværdi på 0,207 raPa, hvilket krævede et tilsvarende udgangsdrivtryk på 0,620 mPa. Middelstrømhastigheden kan selvfølgelig vælges i forvejen ved valg af en passende minimumdiameter for åbningen 30 103.

Det er følgelig øjensynligt, at en signifikant reduktion i ud-gangsdrivtrykket kan opnås ved at benytte en strømregulator med en flangebærende pakskive.

DK 168736 B1 18 I en yderligere ikke vist udførelsesfona omfatter flangen en eller flere perifere indtrykninger eller åbninger, der tilve-jebringer en eller flere omløbsstrømveje til brug ved fyldning af en under træk stående dispenseringsbeholder. Dette kan så 5 overflødiggøre behovet for indre ribber i huset.

Strømregulatorer med flangebærende pakskiver kan indbygges i dispenseringsapparatet til anvendelse i under tryk stående dispenser ingsbeholder e på forskellige måder som vist i fig. 14, 15 og 16, i hvilke figurer strømregulatorparter svarende til lo de i fig. 9, 10 og 11 viste er angivet med tilsvarende henvisningstal, hvor dette er hensigtsmæssigt.

I fig. 14 er en strømregulator 101 anbragt på line med et dykrør 140, der er tilsluttet opstrøms for strømregulatoren og en ventil 141, der er beliggende nedstrøms for strøm-15 regulatoren. Ventilen 141 er monteret i en ventilkop 142, der er egnet til at blive krympet på en dispenseringsbeholder, og et ventilskaft 143 forløber gennem ventilkoppen, idet arrangementet er således, at en nedtrykning af ventilskaftet udløser ventilen, hvorved der etableres en strømvej gennem dyk-20 røret 140, strømregulatoren 101, ventilen 141 og det hule ventilskaft 143, hvorigennem det af drivmidlet fra den under tryk stående beholder uddrevne produkt dispenseres.

Huset 110 vist i fig. 14 omfatter en udløbspart 111 med en rørformet forlængelse 130 med reduceret diameter, der ved su-25 gepasning indgriber i en rørpart 144 af ventilen 141. En indløbspart 112 af huset 110 omfatter en anden rørformet forlængelse 145, hvorpå et dykrør 140 er anbragt ved hjælp af sugepasning. Den i fig. 14 viste strømregulator 101 omfatter en profileret pakskive 135 af den i fig. 12 viste art, og som 30 omfatter en aksialt forløbende ringformet flange 137. Huset 110 omfatter ribber 123 og 125, der mellem sig tilvejebringer kanaler til brug ved beholderens fyldning ved hjælp af en omvendt strøm af drivgas.

DK 168736 Bl 19

Fig. 15 viser et alternativt arrangement, hvori en anden udførelsesform for en ventil 146 omfatter en strømregulator 101, huset i et med ventilen. En indløbspart 112 af huset er ved hjælp af sugepasning anbragt på en udløbspart 111, der er 5 formet som en nedre part af ventilen 146. Indløbsparten 112 har en rørformet forlængelse 147, hvori et dykrør 140 er anbragt ved hjælp af en sugepasning. Den rørformede forlængelse 147 omfatter en indadrettet griberibbe 148 for at holde dykrøret i stilling.

10 Fig. 16 viser endnu en udførelsesform, hvor en strømregulator 101 er anbragt integreret i en udløser 149 for en under tryk stående dispenseringsbeholder af den art, der har en ventil, som udløses ved nedtrykning af et ventilskaft, hvorigennem produktet dispenseres. Ventiludløseren 149 har en boring 150 15 til at optage et sådant ventilskaft, og står i forbindelse med strømregulatorens indløbsåbning 120. En profileret pakskive 135 er anbragt i et kammer 113 formet af en indløbspart 112, der ved hjælp af en sugepasning er anbragt i en udløbspart 111, der er formet i ét med udløseren 149.

20 Udløseren 149 omfatter en dyse 151, der står i forbindelse med en udløbsmunding 121 af huset 110 via en kanal 152. Ved brug i forbindelse med en under tryk stående dispenseringsbeholder (ikke vist) trykkes udløseren 149 ned således, at ventilskaftet trykkes ned og udløser ventilen. Der etableres så en strøm 25 gennem ventilskaftet langs en strømvejsakse 129 ind i indløbsmundingen 120, kammeret 113, pakskiven 135's åbning 103, udløbsmundingen 121 og af bøj es så gennem kanalen 152 og udsendes som en tåge fra dysen 151.

I fig. 14, 15 og 16 er pakskiven vist i en stilling svarende 30 til produktudtømning, i hvilken stilling pakskiven holdes i berøring med et sæde 132 i huset 110. Den i fig. 16 viste strømregulator, der er anbragt i en udløser 149, er ikke tilpasset til at tillade fyldning med modsat rettet strøm, da udløseren i det væsentlige er tilpasset på ventilskaftet efter

Claims (23)

1. Dispenseringsapparat (1) for en under gastryk stående dis-20 penseringsbeholder omfattende en ventil (2), en. ventiludløser og en strømregulator (11, 13), hvilken strømregulator omfatter et hus (11) med et indløb og et udløb, et i huset beliggende sæde (15), der omgiver udløbet og et kompenseringsmiddel til nedsættelse af strømregulatorens strømningsmodstand som reak-25 tion på en nedsættelse af gastrykket i beholderen, således at der ved brug for dispensering af et produkt fra en beholder med en begrænset trykgasbeholdning i det mindste delvis kompenseres for strømhastighedens tendens til at aftage ved gastrykkets reduktion ved en tendens til at forøge strømha-30 stigheden på grund af aftagende strømningsmodstand i strømregulatoren, kendetegnet ved, at kompenseringsmidlet omfatter en membran (13), som har en central akse, er anbragt inden i huset og har mindst en nedstrøms flade (16), en perifer overfladedel, som strækker sig opstrøms fra den ---, ^^,1 ----- DK 168736 B1 nedstrøms flade, og en åbning (14), der strækker sig aksialt gennem membranen og afgrænser en strømvej, hvilken åbning danner en indsnævring, der udgør en strømmodstand for strømmen gennem regulatoren, hvilket hus har indre vægge, som ligger i 5 afstand fra membranen i retning aksialt opstrøms og radialt i forhold til strømvejen, så at der tilvejebringes en løs pasning af membranen i huset, hvilken membran er elastisk deformerbar til ændring af åbningens geometri i en grad, som er afhængig af trykforskellen hen over membranen, hvilken ændring 10 i geometrien af åbningen er i stand til at ændre strømmodstanden frembragt af indsnævringen som reaktion på en ændring i trykforskellen hen over membranen, hvilken nedstrøms flade af membranen under brug samvirker med sædet, idet fladen eller sædet er udsparet så, at en tætningslinie dannes mellem mem-15 branens nedstrøms flade og sædet nær den perifere fladedel, og at membranen under tilstrækkelig trykforskel er deformerbar til konform kontakt mellem fladen og sædet.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at regulatorens minimale strømningsmodstand er større end den kom- 20 binerede strømningsmodstand for den øvrige del af apparatet.

3. Apparat ifølge enten krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at membranen (13) har en i hovedsagen plan opstrøms flade (52) og at periferif ladedelen er cylindrisk og strækker sig mellem den opstrøms og nedstrøms flade.

4. Apparat ifølge et af de foregående krav, kendeteg net ved, at sædet er plant og membranens nedstrøms flade er udsparet.

5. Apparat ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at det omfatter et kammer umiddelbart 30 opstrøms for membranen, således at strømvejen lokalt har et større tværsnit for at udsætte en væsentlig del af membranens opstrøms flade for strømningstrykket. DK 168736 B1

6. Apparat ifølge et eller flere af en væsentlig part af de foregående krav, kendetegnet ved, at huset er formet i et med udløseren.

7. Apparat ifølge et eller flere af kravene 1 til 5, k e n d e 5 tegnet ved, at huset er formet i et med ventilen.

8. Apparat ifølge et eller flere af kravene 1 til 5, kende tegnet ved, at det omfatter et dykrør (12), hvis nedre ende ved brug er neddykket i det produkt, der skal dispenseres, og at huset er placeret ved dykrørets nedre ende.

9. Apparat ifølge et eller flere af kravene 1 til 5, k e n- detegnet ved, at det omfatter et dykrør med en første part (22), der forløber ud fra ventilen, og hvor huset er placeret ved dets nedre ende og med en anden part forløbende ud fra huset, hvilken part ved brug er neddykket i det pro-15 dukt, der skal dispenseres.

10. Apparat ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at membranen (102) omfatter en ringformet flange (109) nabostillet til dens opstrøms flade (104) og forløbende radialt i forhold til strømvejens akse 20 (129).

11. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at membranen har en opstrøms flade med en plan part (136) og omfatter et aksialt forløbende fremspring (137), således at når membranens opstrøms flade er anbragt til at ligge an imod 25 en plan bæreflade, er den plane part beliggende i afstand fra denne.

12. Apparat ifølge krav 11, kendetegnet ved, at fremspringet er en rundtgående flange (137).

13. Apparat ifølge krav 12, kendetegnet ved, at den 30 ikke-deformerede membrans nedstrøms flade (105) har en udspa- I —^—------- DK 168736 B1 ring (106), således at når membranens nedstrøms flade er anbragt i anslag med en plan bæreflade, er en ringformet overfladepart af den nedstrøms flade i berøring med bærefladen, og at berøringsarealet mellem membranen og bærefladen er i det 5 væsentlige det samme hvad enten den opstrøms- eller nedstrøms flade er anbragt således.

14. Apparat ifølge et eller flere af krvene 10 til 13, k e n d e t e g n e t ved, at huset omfatter en radialt forløbende ringformet udsparing (131) til at optage membranens ringfor- 10 mede flange.

15. Apparat ifølge et eller flere af kravene 10 til 14, k e n detegnet ved, at membranen omfatter en nedstrøms flade med en ringformet flade part (107), at huset omfatter et samvirkende ringformet sæde (132), og at strømvejens akse for- 15 løber gennem såvel den ringformede flade part (107) og sædet (132), hvorved membranen tvinges til tætnende indgreb med husets sæde, når der er etableret en strøm således, at strømmen alene strommer gennem membranens åbning.

16. Apparat ifølge et eller flere af de foregående krav, k e n 20 detegnet ved, at huset omfatter omløbsorganer (123, 125. for at tillade en strøm at strømme forbi membranen, når strømretningen vendes om under beholderens fyldning.

17. Dispenseringsapparat ifølge krav 16, kendetegnet ved, at omløbsorganet omfatter aksialt forløbende kanaler 25 mellem membranens radialt ydre overflade og huset.

18. Dispenseringsapparat ifølge krav 17, kendetegnet ved, at kanalen eller mindst den ene kanal er formet mellem aksialt forløbende ribber (123), der strækker sig indad fra huset.

19. Dispenseringsapparat ifølge krav 17, kendetegnet ved, at det omfatter en flange ifølge krav 10, og at den ene DK 168736 B1 eller mindst ene kanal er dannet ved hjælp af en indtrykning i membranens flange.

20. Under tryk stående dispenseringsbeholder, kendetegnet ved, at den omfatter et apparat ifølge et af de foregå- 5 ende krav.

21. Under tryk stående dispenseringsbeholder, kendeteg net ved, at den omfatter et apparat ifølge et af kravene 1 til 19, og at beholderen er af den rumdelte eller multirum-delte art, hvori trykgassen er adskilt fra produktet eller 10 produkterne, der skal dispenseres, således at ethvert sådant produkt er sat under tryk af drivgastrykket, men ikke er blandet med gassen.

22. Dispenser ifølge et af kravene 20 eller 21, kendetegnet ved, at gassen er nitrogen.

23. Dispenseringsapparat ifølge et af kravene 1 til 19, k e n detegnet ved, at ved brug varieres strømhastigheden ikke mere end 10% ved dispenseringsgastryk inden for området fra 0,207 til 0,965 mPa. 20 I ^