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Die Erfindung befaßt sich
mit einer Aerosolsprühdose
mit einem komprimierten Gas zum Austreiben des Produktes, wobei
ein Sprühventil
und ein diesem vorgeschaltetes Druckregulierventil vorgesehen sind,
das das Druckniveau vom Doseninneren auf ein Druckniveau absenkt,
auf welchem das Sprühventil
arbeitet.
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Möchte
man bei Aerosolsprühdosen
aus Umweltgründen
auf chemisch arbeitende Treibgase verzichten, ist es notwendig,
die Dose zum Austreiben des Produkts mit einem komprimierten Gas,
wie z. B. Luft, Stickstoff oder Sauerstoff, zu befüllen, wobei
der anfängliche
Doseninnendruck bei 10 bar und mehr liegen kann und im Laufe der
Entnahme des Produkts abfällt.
Da das Sprühventil
für ein
bestimmtes Druckniveau ausgelegt ist und nur im Bereich dieses Druckes
zufriedenstellend arbeiten kann und eine Restentleerung gegeben
ist, ist es notwendig, bei solchen Aerosolsprühdosen dem Sprühventil
ein Druckregulierventil vorzuschalten, um das Druckniveau vom Doseninneren
auf das für
das Sprühventil
geeignete Druckniveau abzusenken.
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Probleme können sich beim Befüllen der
Aerosolsprühdose
mit dem komprimierten Gas dadurch ergeben, daß bei einer Beaufschlagung
mit einem Druck von außen
bei niedergedrücktem
Sprühkopf und
geöffnetem
Sprühventil
das verwendete Druckregulierventil sperrt und daher die Dose nicht
in der gewünschten
Art und Weise unter Druck gesetzt werden kann, wie dies beispielsweise
bei Aerosolsprühdosen
mit Treibgas und ohne Druckregulierventil durchgeführt wird.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, eine Möglichkeit
der Befüllung
einer Aerosolsprühdose
mit komprimiertem Gas zum Austreiben des Produktes durch das Sprühventil
auch bei einem vorgesehenen Druckregulierventil zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen
dem Sprühventil
und dem Druckregulierventil ein Überdruckfüllventil
vorgesehen ist, das bei einem ein bestimmtes Maß übersteigenden Überdruck
im Bereich zwischen dem Sprühventil
und dem Druckregulierventil gegenüber dem Doseninneren eine Querschnittsfläche freigibt,
durch welche das Doseninnere mit dem unter Druck stehenden Gas befüllbar ist.
Erfindungsgemäß kann auch
eine Einheit aus Sprühventil
und Druckregulierventil zur Montage an einem Ventilteller einer
Aerosolsprühdose
vorgesehen sein, bei welchem in gleicher Weise zwischen dem Sprühventil
und dem Druckregulierventil ein Überdruckfüllventil
vorgesehen ist, das in der zuvor beschriebenen Art und Weise arbeitet.
Mit einer solchen Einheit, die gegebenenfalls vormontiert mit dem
Ventilteller an einen Dosenhersteller geliefert wird, läßt sich
eine zuvor beschriebene Aerosolsprühdose herstellen. Eine weitere
alternative erfindungsgemäße Lösung besteht
darin, ein Druckregulierventil zur doseninnenseitigen Montage an
einem Sprühventil
einer Aerosolsprühdose bereitzustellen,
an dessen Ausgangsseite zur Montage an dem Sprühventil ein Überdruckfüllventil
vorgesehen ist, das in der zuvor beschriebenen Art und Weise arbeitet.
Mit einem solchen Druckregulierventil läßt sich eine herkömmliche
Aerosolsprühdose
mit einem vorgesehenen Sprühventil
in eine Aerosolsprühdose
umwandeln, die zur Befüllung
mit einem komprimierten Gas zum Austreiben des Produktes durch das
Sprühventil
geeignet ist.
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Das Überdruckfüllventil bietet die Möglichkeit,
die Aerosolsprühdose
mit einem Überdruck
von beispielsweise 12 bar durch das Sprühventil mit dem Druckgas zu
befüllen,
wobei das Überdruckfüllventil durch
den relativen Überdruck
in dem Raum zwischen dem Sprühventil
und dem Druckregulierventil gegenüber dem Doseninneren öffnet. Nach
Abschluß des
Füllvorgangs
schließt
das Überdruckfüllventil
infolge z. B. einer Rückstellkraft
und des nun vorherrschenden relativen Überdruckes im Doseninneren
gegenüber
dem Raum zwischen dem Druckregulierventil und dem Sprühventil
und da in diesem Raum während
der Entnahmevorgänge
des Produkts immer der Regeldruck herrscht, bleibt das Überdruckfüllventil
folglich über
die gesamte Lebensdauer der Aerosolsprühdose nach dem Befüllen mit dem
Druckgas verschlossen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß das Überdruckfüllventil ein ringförmiges Dichtelement
aufweist, das unter Vorspannung auf wenigstens einer auf einem Umfang
angeordneten Durchgangsöffnung
sitzt. Ein derartiges Überdruckfüllventil
ist besonders einfach aufgebaut und benötigt als Mehrteil nur das ringförmige Dichtelement.
Dessen Vorspannung ist durch den gezielten Aufbau eines Überdruckes
beim Befüllen mit
dem komprimierten Gas leicht aufhebbar, so daß sich das Dichtelement unter
dem hohen Innendruck anhebt und die Durchgangsöffnungen zum Eintritt des Druckgases
in das Doseninnere freigibt. Nach Abschluß der Druckbefüllung bietet
das Dichtelement eine großflächige Angriffsmöglichkeit
für den
Doseninnendruck, so daß die
Eigenspannung des Dichtelements zur Abdichtung der Durchgangsöffnungen durch
den Doseninnendruck gut unterstützt
wird und ei ne dauerhafte Abdichtung des Überdruckfüllventils erreicht wird.
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Um den axialen Halt des ringförmigen Dichtelements
an dem Gehäuse
des Überdruckfüllventils, der
Einheit aus Sprühventil
und Druckregulierventil oder einem zwischen dem Sprühventil
und dem Druckregulierventil liegenden Gehäuseteil zu verbessern, wird
weiterhin vorgeschlagen, das ringfömige Dichtelement in einer
Ringnut anzuordnen, in deren Grund eine oder mehrere Durchgangsöffnungen
vorgesehen sind.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung kann vorsehen, daß die
Flanken der Ringnut schräg
ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme kann einerseits die
abdichtende Wirkung des Dichtelements verbessert werden und zum
anderen wird das Dichtelement mit Bezug auf die Durchgangsöffnungen
korrekt positioniert.
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Grundsätzlich können Dichtelemente verschiedenen
Querschnitts, z. B. kreisförmig
oder rechteckig, verwendet werden, wobei die Wahl des Querschnitts
unter anderem auch von der Form des Querschnitts der Ringnut abhängt und
beispielsweise bei einer Ringnut mit schrägen Flanken eher ein Dichtelement
mit kreisförmigem
Querschnitt und bei einer flachen Ringnut eher ein flaches Dichtelement mit
rechteckigem Querschnitt zu bevorzugen ist.
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Wie bereits erwähnt, können eine oder mehrere Durchgangsöffnungen über den
Umfang, vorzugsweise gleichmäßig verteilt,
vorgesehen sein, um die Querschnittsfläche zu vergrößern und
dadurch den Füllvorgang
zu verkürzen.
Denkbar wäre
es auch, daß der
Grund der Ringnut eine von der Kreisform abweichende Form aufweist,
wobei der Durchmesser im Bereich der Durchgangsöffnungen vergrößert ist.
Durch die eher punktuelle Anlage des ringförmigen Dichtelements bei dieser
Ausführungsform wird
in den Randbereichen der Durchgangsöffnungen die Flächenpressung
und damit die Dichtwirkung vergrößert, wobei
diesem Vorteil ein erhöhter
Fertigungsaufwand entgegensteht.
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Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen
näher auf
Ausführungsbeispiele
der Erfindung eingegangen. Es zeigen:
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1 einen
Schnitt einer vormontierten Einheit mit einem Sprühventil,
einem Druckregulierventil und einem Überdruckfüllventil;
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2 eine
Einzelheit einer alternativen Ausführungsform eines Überdruckfüllventils;
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3 eine
weitere Einzelheit einer weiteren Ausführungsform eines Überdruckfüllventils;
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4 einen
Schnitt eines von einem Sprühventil
konstruktiv getrennt ausgeführten
Druckregulierventils mit Überdruckfüllventil
sowie
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5 die
Einheit aus 1 bei geöffnetem Überdruckfüllventil.
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In 1 ist
eine kombinierte Einheit 10 aus einem Sprühventil 12 und
einem Druckregulierventil 14 gezeigt. Das Sprühventil 12 entspricht
in seinem konstruktiven inneren Aufbau herkömmlichen Sprühventilen
und ist daher nicht näher
im Detail gezeigt. Die Einheit ist mit dem Sprühventil 12 in an sich
bekannter Weise mittels einer Dichtscheibe 16 abgedichtet
an einem Ventilteller 18 vormontiert, der nachfolgend mit
Hilfe eines Dichtrings 20 an einem Dosenkörper (nicht
gezeigt) abgedichtet befestigt wird. Das Sprühventil besitzt ein Sprühventilgehäuse 22, in
welchem ein Stem 24 mit einer Durchgangsöffnung zum Öffnen von
letzterer gegen die Last einer Druckfeder 28 verschieblich
ist. Das Sprühventilgehäuse 22 besitzt
eine Zwischenwand 30 mit einer Durchgangsöffnung 32,
die das Sprühventil 12 von
dem Druckregulierventil 14 trennt. In der Wandung des Sprühventilgehäuses 22 ist
ein Überdruckfüllventil 34 vorgesehen,
das im wesentlichen aus einem in einer Ringnut 36 in der
Außenwandung
des Sprühventilgehäuses 22 vorgespannt
angeordneten ringförmigen Dichtelement 38 besteht,
wobei im Boden der Ringnut 36 wenigstens eine oder mehrere über den
Umfang angeordnete Durchgangsöffnungen 40 vorgesehen
sind. Das Überdruckfüllventil 34 hat
die Funktion, bei einer Befüllung
der das Produkt bereits enthaltenden Aerosoldose mit komprimiertem
Gas zum Austreiben des Produktes im montierten Zustand mit Hilfe
eines Überdruckes
von beispielsweise 12 bar, der bei geöffnetem Sprühventil 12 von außen aufgebracht
wird, so daß in
dem Sprühventilgehäuse 22 dieser Überdruck
anliegt, eine direkte Begasung des Doseninneren zu ermöglichen,
da das Druckregulierventil 14 bei einem seinen Regeldruck übersteigenden
Druck im Bereich des Sprühventilgehäuses 22 geschlossen
ist.
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Der hohe Fülldruck wirkt über die
Durchgangsöffnungen 40 auf
das ringförmige
Dichtelement 38 und hebt dieses infolge der entstehenden
Druckkräfte
leicht an, so daß das
komprimierte Gas an dem Dichtelement 38 vorbei in das Doseninnere
strömen kann
(siehe 5). Nach Beenden
des Füllvorganges,
der beispielsweise durch Beenden der Druckgaszufuhr erreicht wird,
verringert sich der relative Druckunterschied zwischen dem Doseninneren
und dem Raum zwischen dem Sprühventil
und dem Druckregulierventil, und das ringförmige Dichtelement 38 legt
sich infolge seiner Eigenelastizität und nach einem Druckabbau,
beispielsweise durch Betätigen
des Sprühventils 12,
im Inneren des Sprühventilgehäuses 22 insbesondere
unter dem nun auf ihn wirkenden Doseninnendruck fest an den Durchgangsöffnungen 40 an,
so daß diese
dauerhaft verschlossen sind und der Druck in dem Sprühventilgehäuse 22 auf
das gewünschte
Regeldruckniveau abfallen kann. Das Druckregulierventil 14,
das diesen gewünschten
Regeldruck herstellt, ist nicht Gegenstand dieser Anmeldung und
wird daher nicht näher im
Detail beschrieben.
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Als Überdruckfüllventil kann im Bereich zwischen
Sprühventil
und Druckregulierventil jegliche Art von Ventil Verwendung finden,
die gezeigte Ausführungsform
mit einem ringförmigen
Dichtelement 38 läßt sich
jedoch besonders einfach und kostengünstig realisieren.
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In 2 und 3 sind weitere Ausführungsformen
mit einem elastischen, ringförmigen
Dichtelement dargestellt. In 2 ist
bei gleichem ringförmigen
Dichtelement 38 mit kreisförmigem Querschnitt eine Ringnut 42 im
Außenumfang
des Sprühventilgehäuses vorgesehen,
deren Flanken schräg
zulaufend ausgebildet sind, so daß sich eine flächigere
Anlage des Dichtele ments 38 an den Flanken dieser Nut 42 ergibt.
Wiederum ist wenigstens eine Durchgangsöffnung 40 vorgesehen,
durch welche das Druckgas beim Befüllen strömen kann.
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In 3 ist
eine Ausführungsform
gezeigt, bei welcher in der Außenwandung
des Sprühventilgehäuses 22 wiederum
eine Ringnut 44 vorgesehen ist, die ähnlich der in 1 gezeigten Ausführungsform einen rechteckigen
Querschnitt besitzt, jedoch breiter ausgeführt ist, um ein als ringförmige Flachdichtung
mit rechteckigem Querschnitt ausgebildetes Dichtelement 46 aufnehmen
zu können.
Zahl und Ausführung
der Durchgangsöffnungen 40 entsprechen
der in 1 gezeigten Ausführungsform.
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In 4 ist
eine Anordnung eines Druckregulierventils 100 gezeigt,
mit Hilfe dessen ein Sprühventil 102 für eine treibgaslose
Aerosolsprühdose
mit Überdruckbefüllung nachgerüstet werden
kann. Das Sprühventil 102 sitzt
dabei in bekannter Weise in einem Ventilteller 104, wobei
ein Gehäuse 106 des Sprühventils 102 mit
einem Stutzen 108 zum Aufsetzen eines Verbindungsrohres
oder -schlauches 110 ausgebildet ist. Üblicherweise reicht ein dort
anzubringendes Steigrohr bis zur tiefsten Stelle des Bodens der
Aerosolsprühdose,
im vorliegenden Fall dient das Rohr jedoch lediglich dazu, das Sprühventil 102 mit
dem Druckregulierventil 100 zu verbinden. Hierzu weist
das Druckregulierventil 100 ein oberes Gehäuseteil 112 auf,
das mit einem Stutzen 114 zum Verbinden mit dem Verbindungsrohr 110 versehen ist,
dessen mittige Durchgangsbohrung 116 mit dem Druckregulierventil 100 verbunden
ist. In dem oberen Gehäuseteil 112 ist
das Überdruckfüllventil 34 ausgebildet,
wobei lediglich die Durchgangsöffnungen 40 entsprechend
verlängert
bis zur mittigen Durchgangsbohrung 116 des Gehäuseteils 112 ausgeführt sind.
Anstelle eines Stutzens 114 kann das Gehäuseteil
auch mit einem hülsenartigen
Steckteil versehen sein, das unmittelbar auf den Stutzen 108 des
Sprühventils 102 aufgesetzt
werden kann.
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Die in 4 gezeigte
Lösung
bietet den Vorteil, daß die
bisher bei treibgasbefüllten
Aerosolsprühdosen
eingesetzten Sprühventile
mit ihren Ventiltellern weiter verwendet werden können, so
daß vorhandene
Produktionsanlagen ohne Umstellung kostengünstig weiter eingesetzt werden
können.
In einem einfachen Montagevorgang wird das Druckregulierventil 100 dem
Sprühventil 102 vorgeschaltet und
die Befüllung
der Dose mit Druckgas erfolgt durch das in dem Gehäuse des
Druckregulierventils 100 integrierte Überdruckfüllventil 34.