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Die vorliegende Erfindung befaßt sich
mit einem Druckregulierventil zum Einsatz in einer Aerosolsprühdose mit
einem Sprühventil,
wobei das Druckregulierventil ein in dem mit komprimiertem Gas befüllten Doseninneren
herrschendes Druckniveau auf ein Regeldruckniveau absenkt, auf welchem
das Sprühventil
arbeitet, das Druckregulierventil einen in einem Gehäuse geführten Regelkolben aufweist,
der zwischen einem in einer Druckregelkammer auf die Kolbenfläche wirkenden
Druck und einer Rückstellkraft
im Gleichgewicht gehalten ist, und zwischen dem Regelkolben und
dem Gehäuse eine
Dichtstelle vorgesehen ist, die bei einem Druck in der Druckregelkammer
oberhalb des Regeldruckniveaus verschlossen ist.
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Derartige Druckregulierventile werden
bei Aerosolsprühdosen
benötigt,
die ohne Treibgas arbeiten, d. h. chemische Aerosol-Treibmittel,
wobei es der Verzicht auf solche Treibgase notwendig macht, die
Aerosoldose auf einen deutlich höheren
Druck zu befüllen,
beispielsweise 10 bar. Da die Sprühventile auf einem bestimmten
Druckniveau arbeiten, beispielsweise 3 bar, wie auch bei bisher
verwendeten Aerosolsprühdosen
mit Treibgasbefüllung
und eine möglichst
vollständige
Restentleerung der Dose gegeben sein soll, ist es notwendig ein
Druckregulierventil einzusetzen, das dem Sprühventil vorgeschaltet wird
und den Doseninnendruck auf den für das Sprühventil geeigneten Druck von
z. B. 3 bar absenkt. Druckregulierventile der eingangs beschriebenen
Art sind beispielsweise in der WO 01/09009 A1, der
EP 0 931 734 A1 und in der
WO 01/96208 A1 beschrieben. Alle in diesen Druckschriften beschriebenen
Druckreduzierventile haben den Nachteil, daß der anfänglich sehr hohe Doseninnendruck
auf eine Axialfläche
des Kolbenelements wirkt, wobei selbst in den Fällen, in denen nur das vergleichsweise
kleine Schaftende des Kolbens mit dem hohen Druck beaufschlagt ist,
eine nicht unbeträchtliche
Axialkraft auf das Kolbenelement entsteht. Würde der Doseninnendruck konstant
bleiben, könnte
man diese Störkraft leicht
korrigieren. Da jedoch der Doseninnendruck bei zunehmender Entleerung
des Inhaltes kontinuierlich abnimmt, verändert sich auch die Größe der Störkraft,
so daß die
Störgröße nicht
mehr ohne weiteres kompensiert werden kann. Letztlich führt dies
dazu, daß der
Regeldruck des Druckregulierventils sich abhängig vom noch bestehenden Fülldruck
der Aerosolsprühdose
verändert,
was unerwünscht
ist, da hierdurch das Sprühventil
nicht mehr optimal arbeiten kann. Einen Ausgleich kann man zwar
dadurch schaffen, daß man
die Kolbenfläche
im Bereich der Druckregelkammer möglichst groß wählt, so daß die axiale Stirnfläche beispielsweise
des Kolbenschaftes als Störgröße weniger
ins Gewicht fällt,
dies bedingt jedoch eine erhebliche Zunahme des Bauvolumens des
Druckreduzierventils, was auf Kosten des maximal möglichen
Doseninhaltes geht. Je kleiner die Kolbenfläche in der Druckregelkammer
jedoch gewählt
wird, desto größer ist
die Abweichung des Regeldruckes zwischen dem Anfangszustand und
dem nahezu völlig
entleerten Zustand.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, ein Druckregulierventil der eingangs beschriebenen
Art dahingehend zu verbessern, daß bei möglichst kleinem Bauvolumen
eine höhere
Regelgenauigkeit bei unterschiedlichem Doseninnendruck erreicht
wird.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem
Druckregulierventil der eingangs beschriebenen Art eine Abdichtung
vorgesehen ist, die ein freies Ende des Kolbens gegen den Doseninnendruck
und gegen den Regeldruck abdichtet, so daß die auf Axialflächen des
Kolbens wirkenden Drücke
unterhalb des Druckniveaus des Doseninhaltes liegen.
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Durch die Abschirmung auch des bislang dem
Doseninnendruck ausgesetzten freien Endes des Regelkolbens wird
die sich in Abhängigkeit
vom Befüllungsgrad
und damit dem Doseninnendruck verändernde Störkraft eliminiert, so daß der Regeldruck
des Druckregulierventils nicht mehr vom augenblicklich bestehenden
Doseninnendruck abhängt. Darüber hinaus
kann der Kolbendurchmesser klein gehalten werden, da aufgrund des
abgeschirmten freien Endes die Genauigkeit des Ventils nicht mehr von
der Größe der Kolbenfläche in der
Druckregelkammer abhängt,
sondern mit einer kleineren Fläche und
einer entsprechend darauf abgestimmten Rückstellkraft gearbeitet werden
kann, die z. B. durch eine Feder oder ein Gasdruckpolster erzeugt
wird. Hierdurch verringert sich der Bauraum des Druckregulierventils,
d. h. es steht mehr Doseninhalt zur Befüllung zur Verfügung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß die Dichtstelle in einem
mittleren Bereich des Regelkolbens vorgesehen ist, der an dieser
Stelle vorzugsweise eine Ringnut aufweist. Auf diese Weise läßt sich
eine einfa che Abschirmung des freien Endes erreichen, beispielsweise
mit Hilfe eines Dichtringes als erster Dichtung, der den Spalt zwischen
dem Kolben und dem ihn umgebenden Gehäuse verschließt. Andererseits
kann bei dieser Anordnung die Dichtstelle einfach mit Hilfe eines
beispielsweise radial in die Ringnut ragenden ringscheibenförmigen Dichtelements
ausgebildet werden. Die Verbindung zwischen der Dichtstelle und der
Druckregelkammer erfolgt vorzugsweise über Öffnungen in dem Kolben, beispielsweise
durch eine Querbohrung von der Dichtstelle ausgehend und eine Axialbohrung,
die die Querbohrung mit der Druckregelkammer verbindet.
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In bevorzugter Weiterbildung der
Erfindung ist vorgesehen, daß der
Kolbenschaft beidseitig der Dichtstelle gegen das Gehäuse abgedichtet
ist, wobei auf einer Seite eine erste Dichtung als Teil der Abdichtung
des freien Endes vorgesehen ist. Die Anordnung der Dichtstelle im
mittleren Bereich des Regelkolbens bietet den Vorteil, daß zu beiden
Seiten eine einfache Abdichtung des Spaltes zwischen Kolben und
Gehäuse
gegen den Doseninnendruck möglich ist.
Eine Dichtung sorgt dafür,
daß die
Druckregelkammer von dem Doseninnendruck abgedichtet ist, während die
erste Dichtung für
die Abdichtung einer geschlossenen Kammer sorgt, in welcher neben
dem freien Ende des Kolbens vorzugsweise auch die Rückstellfeder
angeordnet ist, die beispielsweise als Schraubenfeder oder als Druckgasfeder
ausgebildet sein kann.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen,
daß der
Kolbendurchmesser von der Dichtstelle aus gesehen in beiden Axialrichtungen
unterschiedlich ausgeführt
ist. Hierdurch wird die Möglichkeit
geschaffen, in weiterer bevorzugter Ausführungsform der Erfindung mit
dem zuvor bereits erwähnten
ringscheibenförmigen
Dichtelement die Dichtstelle auszubilden, wobei das ringscheibenförmige Dichtelement
an dem Kolben oder dem Gehäuse
festgelegt ist und mit einem Absatz, der durch den Durchmesserunterschied
gebildet sein kann, am Gehäuse
bzw. dem Kolben abdichtend zusammenwirkt, wenn der Druck in der
Druckregelkammer das Regeldruckniveau übersteigt. Kolben- und Gehäusedurchmesser
sind selbstverständlich
in den jeweiligen Abschnitten zueinander passend ausgeführt.
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In einer noch weiteren bevorzugten
Ausführungsform
ist vorgesehen, daß das
zylindrische Gehäuse
zwei Teile mit gleichen oder unterschiedlichen, den Kolbendurchmessern
angepaßten
Innendurchmessern aufweist, wobei zwischen den beiden Teilen das
Dichtelement festgelegt ist. Bei dieser Variante wird das Dichtelement
zwischen den beiden Gehäuseteilen
sicher und druckdicht verklemmt.
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Die Abdichtung des beweglichen Kolbens
zu dem Gehäuse
erfolgt vorzugsweise mit Hilfe von O-Ringen, die in Nuten im Gehäuse oder
dem Kolben angeordnet sind. In weiterer bevorzugter Ausgestaltung
ist dabei vorgesehen, daß die
Nuten breiter als der jeweilige O-Ring ausgebildet sind, wobei die
Breite der Nuten in besonders bevorzugter Ausbildung derart gewählt ist,
daß der
O-Ring im Verstellbereich des Kolbens im wesentlichen reibungsfrei
auf dem Nutgrund und der gegenüberliegenden
Dichtfläche der
Kolbenaußenseite
bzw. der Gehäuseinnenseite abrollt.
Gegenüber
einer gleitenden Ringdichtung bietet eine derartige Ausbildung den
Vorteil, daß die Reibungskräfte beim Verstellen
des Kolbens wesentlich geringer sind, so daß die zur Druckregelung notwendige
Beweglichkeit des Kolbens mit geringeren Reibkräften erreicht wird, wodurch
wiederum das Regelergebnis positiv beeinflußt wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das Gehäuseteil
zur Aufnahme des freien Endes des Kolbens von einem becherförmigen Gehäuseteil
umgeben, das einen Teil der Verbindung des Doseninneren mit der
Dichtstelle bildet. Diese Ausführungsform
läßt sich
aufgrund der im wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäuseteile
besonders kostengünstig
fertigen, während
es grundsätzlich
auch vorstellbar ist, die Dichtstelle mit einem am Gehäuse angeformten
oder angebrachten Stutzen mit dem Doseninneren zu verbinden.
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Das zuvor beschriebene Druckregulierventil kann
als separate Einheit ausgebildet sein und beispielsweise über einen
Stutzen, eine Steckhülse oder
dgl. verfügen,
mit Hilfe dessen/derer es unmittelbar oder über ein Rohr- oder Schlauchstück mit einem
Stutzen eines Sprühventils
verbindbar ist. Eine derartige Ausbildung erlaubt es, eine herkömmliche Aerosolsprühdose durch
einfaches Vorschalten des Druckregulierventils am zur Anbringung üblicherweise
eines Steigrohres ohnehin vorgesehenen Stutzen des Sprühventils
umzurüsten,
wobei ggf. lediglich der Dosenkörper
den erhöhten
Druckverhältnissen
anzupassen ist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind jedoch
in gleicher Weise auch eine Aerosolsprühdose mit einem Sprühventil
und einem diesem vorgeschalteten Druckminderventil in einer der
zuvor beschriebenen Ausführungen
sowie eine Ventileinheit zum Einbau in eine Aerosolsprühdose, die
aus einem Sprühventil
und einem Druckminderventil der zuvor beschriebenen Art als montagefertige
Einheit ausgebildet ist.
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Eine weitere Neuerung, die auch bei
anderen Druckregulierventilen zum Einsatz kommen kann, sieht vor,
daß am
Ausgangsende des Druckregulierventils zum Sprühventil ein Überdruckfüllventil
vorgesehen ist, das oberhalb eines vorbestimmten Grenzdruckes in
dem Raum zwischen dem Sprühventil
und dem Druckminderventil einen Querschnitt zum Befüllen der
Aerosoldose freigibt. Da zumindest ein erheblicher Teil der Befüllung der
Dose durch die Ventile vorgenommen werden soll, um den Füllvorgang
zu verkürzen,
ist. der Einsatz eines solchen Überdruckfüllventils
sinnvoll, da die meisten Druckregulierventile bei einer Druckbeaufschlagung
von außen
keinen Querschnitt freigeben oder einzelne Dichtelemente überbeansprucht
werden.
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Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen
näher auf
Ausführungsbeispiele
der Erfindung eingegangen. Es zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
einer kombinierten Einheit aus einem Sprühventil und einem Druckregulierventil
für eine
Aerosolsprühdose;
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2 eine
Einzelheit einer alternativen Ausführungsform eines Ventils der
Einheit nach 1 zur Überdruckbefüllung;
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3 eine
Einzelheit einer weiteren Ausführungsform
des Ventils zur Überdruckbefüllung;
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4 einen
Längsschnitt
der Einheit nach 1 mit
geöffnetem
Ventilquerschnitt des Druckregulierventils;
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5 einen
Längsschnitt
einer weiteren Ausführungsform
einer Einheit aus Sprühventil
und Druckregulierventil;
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6 einen
Längsschnitt
eines Ventilbereichs einer Aerosolsprühdose mit getrennt ausgeführtem Sprühventil
und Druckregulierventil;
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7 einen
Längsschnitt
der Einheit nach 1 mit
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.
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Das Sprühventil besitzt ein Sprühventilgehäuse 22,
in welchem ein Stem 24 mit ein einem Ende 26 und
einer Durchgangsöffnung
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 Durchtrittsöffnungen 40 vorgesehen
sind. Das Überdruckfüllventil 34 hat
die Funktion, bei einer Befüllung
der Aerosoldose 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 derart hohen Druck
im Bereich des Sprühventilgehäuses 22 geschlossen
ist. Der hohe Fülldruck
wirkt über
die Durchtrittsöffnungen 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
(s. 7). Nach Beenden
des Füllvorganges
wird die Druckbeaufschlagung beendet und das ringförmige Dichtelement 38 legt
sich infolge seiner Eigenelastizität und insbesondere unter dem
nun auf ihn wirkenden Doseninnendruck fest an den Durchtrittsöffnungen 40 an,
so daß diese
dauerhaft verschlossen sind und der Druck in dem Sprühventilgehäuse 22 auf
ein gewünschtes
Druckniveau abfallen kann.
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Als Überdruckfüllventil kann in diesem Bereich
grundsätzlich
jegliche Art von Ventil Verwendung finden, die gezeigte Ausführungsform
mit einem ringförmigen
Dichtelement läßt sich
jedoch besonders einfach realisieren. In 2 und 3 sind
weitere Alternativen mit einem elastischen, ringförmigen Dichtelement
dargestellt. In 2 ist
bei gleichem ringförmigem
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 Dichtelements 38 an den Flanken dieser Nut 42 ergibt.
Wiederum ist wenigstens eine Durchtrittsöffnung 40 vorgesehen,
durch welche Druckgas beim Befüllen
strömen
kann. 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 Durchtrittsöffnungen 40 entsprechen
der in 1 gezeigten Ausführungsform.
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Das Sprühventilgehäuse 22 besitzt an
seiner Stirnseite einen sich von der Zwischenwand 30 erstreckenden
Ringfortsatz 48, der einen Teil eines Hohlzylinders 50 des
Druckregulierventils 14 bildet, in welchem ein Regelkolben 52 beweglich
geführt
ist, auf den später
noch näher
eingegangen wird. Der Ringfortsatz 48 besitzt am freien
Ende wenigstens eine Queröffnung 54,
durch welche der Doseninhalt beim Entleeren strömen kann, worauf später noch näher eingegangen
wird.
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Auf dem Ringfortsatz 48 sitzt
ein becherförmiges
Innengehäuse 56.
Dessen Zylinderwandung besteht aus einem ersten, sich an einen Boden 58 anschließenden zylindrischen
Wandabschnitt 60, dessen Innendurchmesser dem Durchmesser
des Regelkolbens 52 angepaßt ist, einem zweiten zylindrischen
Wandabschnitt 62, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser
des Ringfortsatzes 48 angepaßt ist und einem zwischen den
beiden Wandabschnitten 60, 62 liegenden Absatz 64.
Zwischen dem Absatz 64 und der ringförmigen Stirnfläche des
Ringfortsatzes 48 ist ein ringförmiges Dichtelement 66 bzw. 67 vorgesehen,
das den Ringfortsatz gegen den zweiten zylindrischen Wandabschnitt 62 druckdicht
verschließt
und in den Zylinder 50 ragt, wobei es im Zusammenwirken
mit einer Dichtflanke 68, 69 des Regelkolbens 52 die
Dichtstelle des Druckregulierventils 14 definiert. In der
linken Hälfte der
Darstellung ist ein Dichtelement 67 dargestellt, das im
Schließzustand
unter geringfügiger
elastischer Aufweitung mit der ringförmigen Außenfläche 69 des Kolbens 52 abdichtend
zusammenwirkt, während
in der rechten Hälfte
der Darstellung in 1 eine
Ecke 68 des Kolbens 52 mit einer axialen Stirnfläche 70 des
Dichtelements 66 abdichtend zusammenwirkt, wobei das ringförmige Dichtelement 66 in diesem
Fall etwas weiter radial nach innen in die Zylinderbohrung 50 vorsteht
als im Falle des ringförmigen
Dichtelements 67. Der zylindrische Wandabschnitt 62 weist
auf seinem Umfang ferner wenigstens eine Aussparung 72 auf,
die in der montierten Stellung mit einer zugehörigen Queröffnung
54 fluchten.
Der Durchmesser der Zylinderbohrung kann im Bereich des zweiten
Wandabschnittes größer als
im Bereich des ersten Wandabschnittes ausgeführt sein, wobei die Außendurchmesser
des Kolbens dann ebenfalls entsprechend gestuft sind. Bei einer
solchen Ausführungsform
wird das Dichtelement in der Schließstellung im wesentlichen axial zwischen
dem Gehäuse
und dem Absatz des Kolbens verklemmt, wodurch es u. U. mechanisch
weniger stark beansprucht ist.
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In der durch den Ringfortsatz 48 und
den ersten zylindrischen Wandabschnitt 60 des Innengehäuses 56 gebildeten
Zylinderbohrung 50 ist der Regelkolben beweglich geführt. Der
Regelkolben 52 weist einen unteren Schaftabschnitt 74,
der in dem ersten zylindrischen Wandabschnitt 60 geführt ist,
und einen oberen Schaftabschnitt 76 auf, der in dem Ringfortsatz 48 geführt ist.
Die beiden Schaftabschnitte 74, 76 sind im Bereich
der Dichtstelle durch eine Ringnut 78 in dem Regelkolben 52 getrennt,
wobei über
wenigstens eine Queröffnung 80 und
eine mittige Bohrung 82 im oberen Schaftabschnitt 76 die
Ringnut 78 mit einer Druckregelkammer 84 in Verbindung
steht, die wiederum über
die Durchgangsöffnung 32 in
der Zwischenwand 30 mit dem Inneren des Sprühventilgehäuses 22 verbunden
ist.
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Eine erste Dichtung 86 in
der Form eines O-Rings sitzt in einer entsprechenden Ringnut 88 im unteren
Schaftabschnitt 74 und dichtet diesen gegen den ersten
zylindrischen Wandabschnitt 60 des Innengehäuses 56 ab.
Hierdurch entsteht zwischen dem unteren Schaftabschnitt 74,
dem ersten zylindrischen Wandabschnitt und dem Boden 58 des
Innengehäuses 56 eine
druckdicht abgeschlossene Kammer 89, in welcher eine Rück stellfeder 90 angeordnet ist,
die eine definierte Rückstellkraft
auf den Kolben 52 ausübt.
Ein Kolbenfortsatz 92, der an dem unteren Schaftabschnitt 74 anschließt, begrenzt
den Hubweg des Regelkolbens 52, in dem er sich am Boden 58 des
Innengehäuses 56 anlegt.
Auf diese Weise wird verhindert, daß das ringförmige Dichtelement 66 durch
die Ecke 68 des oberen Schaftabschnitts 56 abgeschert
wird, wenn beispielsweise bei einer Druckgasbefüllung in der Druckregelkammer 84 ein erheblicher Überdruck
herrscht, beispielsweise 12 bar.
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Eine zweite Dichtung 94 in
Form eines O-Rings sitzt in einer Ringnut 96 im oberen
Schaftabschnitt 56 des Kolbens und dichtet diesen gegen
die Innenwandung des Ringfortsatzes 48 ab. Beide Ringnuten 88, 96 in
den Schaftabschnitten 74, 76 können breiter als die darin
aufgenommenen Dichtringe 86, 94 ausgebildet sein,
so daß diese
bei der Bewegung des Kolbens keine Gleitbewegung an den Innenflächen der
Zylinderbohrung 50, sondern eine Rollbewegung ausführen. Diese
ist erheblich reibungsärmer
und verbessert die Regelgenauigkeit des Druckregulierventils 14.
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Auf der Außenwandung des Innengehäuses 56 ist
ein becherförmiges
Außengehäuse 98 aufgesetzt,
welches das Innengehäuse 56 im
Bereich des zylindrischen Wandabschnittes 60 und des Bodens 58 mit
Abstand umgibt, wobei das Außengehäuse im Boden
einen Stutzen 100 mit einer Durchgangsbohrung 102 aufweist,
auf welchen ein Steigrohr 104 aufgesetzt ist.
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Bei der in 1 gezeigten Ruhestellung ist im montierten
Zustand nach einer Druckbefüllung des
Aerosolbehältnisses
die Dichtstelle durch das Zusammenwirken der Außenfläche 69 bzw. der Ecke 68 des
oberen Schaftabschnittes 76 des Kolbens im Zusammenwirken
mit dem jeweils vorgesehenen ringförmigen Dichtelement 66 oder 67 verschlossen, und
auch das Sprühventil 12 ist
abgedichtet. Dies bedeutet, daß im
Doseninneren, im Steigrohr 104, in der Durchgangbohrung 102,
zwischen dem Innengehäuse 56 und
dem Außengehäuse 98 sowie
in den Aussparungen 72 und den Queröffnungen 54 das Fülldruckniveau
von beispielsweise 10 bar herrscht. Stromabwärts der Dichtstelle herrscht
nach einmaligem Betätigen
des Sprühventils 12 in
der Ringnut 78, der Queröffnung 80, der mittigen
Bohrung 82, der Druckregelkammer 84 und dem Inneren
des Sprühventilgehäuses 22 der
gewünschte
Regeldruck von beispielsweise 3 bar, wobei die Rückstellfeder 90 in der
Kammer 89 komprimiert ist und sich der Kolbenfortsatz 92 bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel am
Boden 58, was nicht zwingend der Fall sein muß, angelegt
hat. Der Regeldruck wirkt in der Druckregelkammer auf die axiale
Stirnfläche
des Regelkolbens 52, während
sich im mittleren Bereich die Wirkung des Druckes auf die sich gegenüberliegenden
Axialflächen
der beiden Schaftabschnitte 74, 76 des Kolbens 52 aufhebt.
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Erfolgt eine Entnahme von Doseninhalt durch
Betätigen
des Sprühventils 12 sinkt
der Druck u. a. in der Druckregelkammer 84 ab, d. h. die
auf den Kolben 52 entgegen der Rückstellfeder 90 wirkenden Axialkräfte nehmen
ab. Dadurch ist die Rückstellfeder 90 ggf.
im Zusammenwirken mit einem in der Kammer 89 bestehenden Überdruck
in der Lage, den Kolben in Richtung der in 4 gezeigten Endstellung zu bewegen, wobei
allerdings die in 4 gezeigte,
durch einen Ringanschlag 106 am oberen Schaftabschnitt 76 durch
Anlage an der Zwischenwand 30 begrenzte Endstellung in
der Regel nur bei sehr starker Entnahme oder bereits sehr stark
abgesenktem Druckniveau im Doseninneren erreicht wird. Der Ringanschlag
kann zur Vermeidung einer großflächigen Anlage,
die Einfluß auf
das Regelverhalten haben könnte,
mit einer Schräge,
d. h. einem linienförmigen
Kontaktbereich, oder Punkten bzw. Warzen für eine punktuelle Anlage versehen
sein. In jedem Fall wird die Dichtfläche 68, 69 des
oberen Schaftabschnitts 76 vom jeweiligen Dichtelement 66, 67 abgehoben,
so daß sich
zwischen den Queröffnungen 54 und
der Ringnut 78 ein Querschnitt öffnet, durch den der Doseninhalt
zum Sprühventil
gelangen kann. Nach dem Verschließen des Sprühventils sorgt das Regeldruckniveau
u. a. in der Druckregelkammer 84 dafür, daß der Kolben 52 wieder
in seine in 1 gezeigte
Stellung gelangt und damit wiederum eine Abdichtung der unter dem
Regeldruckniveau stehenden Bereiche von dem höheren Druckniveau im Doseninneren
erreicht wird. Damit wird sichergestellt, daß das Sprühventil 12 immer auf
einem nahezu konstanten Druckniveau von beispielsweise 3 bar arbeiten kann,
während
sich das Druckniveau im Doseninneren von anfänglich beispielsweise 10 oder
12 bar kontinuierlich verringert. Hierdurch wird ein vorteilhaftes
Zerstäuben
des Aerosols beim Ausbringen aus dem Sprühkopf (nicht gezeigt) erreicht.
Da keine Axialfläche
des Kolbens 52 dem im Doseninneren vorherrschenden Druck
ausgesetzt ist, entsteht keine vom Füllgrad der Dose abhängige Störkraft,
so daß eine
besonders hohe Regelgenauigkeit erreicht wird, ohne daß ein besonders
großer
Außenumfang
des Druckregulierventils 40 notwendig wäre. Die Volumenverluste durch
das im Vergleich zu Aerosoldosen mit Treibgasbefüllung zusätzlich anzuordnende Druckregulierventil 14 werden
daher minimiert. Die Einzelteile der gezeigten Einheit 10 können in
an sich bekannter und geeigneter Weise verrastet, verpreßt, verklebt
oder verschweißt
sein.
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In 5 ist
eine weitere Ausführungsform
einer Einheit 110 aus einem Sprühventil 12 und einem Druckregulierventil 14 gezeigt,
wobei im Vergleich zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform
gleich ausgebildete Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen
sind. Im Unterschied zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform
ist anstelle eines becherförmigen
Außengehäuses 98 ein
Ringaufsatz 112 mit einem angeformten Stutzen 114 auf
dem Innengehäuse 56 angebracht,
an welchem ein Steigrohr 116 befestigt ist. Eine solche
Lösung
kann u. U. noch weniger Bauvolumen beanspruchen, als die in 1 und 4 gezeigte Lösung.
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In 6 ist
eine Anordnung eines Druckregulierventils 200 gezeigt,
mit Hilfe dessen ein Sprühventil 202 für eine treibgaslose
Aerosolsprühdose
mit Überdruckbefüllung nachgerüstet werden
kann. Das Sprühventil 202 sitzt
dabei in bekannter Weise in einem Ventilteller 204, wobei
ein Gehäuse 206 des Sprühventils 202 mit
einem Stutzen 208 zum Aufsetzen eines Verbindungsrohres
oder -schlauches 210 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 202 mit
dem Druckregulierventil 200 zu verbinden. Hierzu weist
das Druckregulierventil 200 ein oberes Gehäuseteil 212 auf,
das mit einem Stutzen 214 zum Verbinden mit dem Verbindungsrohr 210 versehen ist,
dessen mittige Durchgangsbohrung 216 mit der Druckregelkammer 84 verbunden
ist. In dem oberen Gehäuseteil 212 ist
auch das Überdruckfüllventil 34 ausgebildet,
wobei lediglich die Durchtrittsöffnungen 40 entsprechend
verlängert
bis zur mittigen Durchgangsbohrung 216 des Gehäuseteils 212 ausgeführt sind.
Anstelle eines Stutzens 214 kann das Gehäuseteil
auch mit einem hülsenartigen
Steckteil versehen sein, das unmittelbar auf den Stutzen 208 des
Sprühventils 202 aufgesetzt
werden kann. Im übrigen
entspricht das Überdruckfüllventil 200 der
in 1 und 4 gezeigten Ausführungsform und arbeitet auch
in entsprechender Weise.
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Die in 6 gezeigte
Lösung
bietet den Vorteil, daß die
bisher bei treibgasbefüllten
Aerosolsprühdosen
eingesetzten Sprühventile
mit ihren Ventiltellern weiter verwendet werden können, wobei
ggf. lediglich eine Anpassung an das höhere Druckniveau erforderlich
ist. Dadurch können
vorhandene Produktionsanlagen ohne Umstellung kostengünstig weiter eingesetzt
werden und es wird in einem einfachen Montagevorgang das Druckregulierventil 200 dem Sprühventil 202 einfach
vorgeschaltet.
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Abwandlungen der gezeigten Druckregulierventile
sind ohne weiteres denkbar, insbesondere auch im Hinblick auf die
Lage der Dichtstelle und die Ausbildung des Kolbens, wobei darauf
zu achten ist, daß keine
Axialflächen
des Druckregelkolbens mit dem erhöhten, mit fortschreitender
Entleerung des Doseninhaltes abnehmenden Doseninnendruck beaufschlagt
werden.