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Die Erfindung betrifft eine Druckdose
mit einer Zarge, einem Dom zur Aufnahme eines Ventils, einem eingewölbten Boden,
einer an einen Teller angeordneten Innenhülse, einem in der Innenhülse angeordneten
Stößel zum
Aufsprengen der Innenhülse, der
durch den Teller hindurch betätigbar
ist, wobei die Innenhülse über einen
Federkorb mit dem Teller verbunden ist, der Federkorb einen Auslöser federnd
gelagert enthält,
der auf den Stößel wirkt,
welcher Stößel gegen
einen am dosenseitigen Ende der Innenhülse angeordneten Abschluß wirkt,
sowie die Verwendung derartiger Druckdosen für 2-Komponentensysteme. Derartige
Druckdosen sind insbesondere für
die Lagerung und das Ausbringen von 2K-Dicht- und Isolierschäumen, 2K-Klebstoffen
und 2K-Lacken geeignet.
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Die Erfindung bezieht sich insbesondere auch
auf die Ausbildung von Druckdosen, welche neben den flüssigen Substanzen
der Hauptkomponente in der Innenhülse eine zweite Komponente
aufnehmen, die mit der Hauptkomponente zum fertigen Produkt, etwa
einem Mehrkomponentenlack, reagiert. Gleichermaßen läßt sich aber die Erfindung
auch für 2K-Formulierungen
für andere
Zwecke einsetzen, etwa in der Oberflächentechnik oder bei der Generierung
von Kunststoffschäumen.
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Die in dem Druckbehälter enthaltenen
Substanzen der Hauptkomponente sind flüssig und bestehen beispielsweise
aus einem härtbarem
Lackbindemittel, Lösungsmitteln
und dem flüssigen
Treibgas, das zum Ausbringen der Komponente benutzt wird. Die weitere
Komponente ist in einer relativ geringen Menge in einer Innenhülse vorhanden
und besteht zumeist aus einer mit der Haupt komponente schnell reagierenden
Verbindung, etwa im 2K-System Polyisocyanat/Polyol. Gegebenenfalls
können
Katalysatoren zugegen sein. Die Komponente in der Innenhülse dient
dazu, das Aushärten
und die Qualität
des Produktes zu beeinflussen, in der Regel durch Beschleunigung
der Aushärtung,
Erhöhung
der Festigkeit oder Witterungsbeständigkeit, oder dergleichen.
Die zweite Komponente wird in der Regel kurz vor dem Ausbringen
des Schaums durch Absprengung des Deckels des Innenbehälters in
die Druckdose eingebracht und durch Schütteln darin eingemischt.
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Aus
DE 82 27 229 U ist eine Druckdose mit einem
durch Umformen eines aus Metall bestehenden Formteils gewonnenen
einteiligen Boden bekannt. In einer Aussparung dieses Bodens ist
der mit einem Außengewinde
versehene Hals eines Zusatzbehälters
eingesetzt und mit Hilfe einer von außen aufgeschraubten Mutter
unter Verformung einer O-Ringdichtung zwischen einer Schulter des
Zusatzbehälters
und dem inneren Rand der Bodenaussparung verspannt. Die ihrerseits
durch eine kolbenförmige
Dichtung im Inneren des Zusatzbehälters ausgeführte und
abgedichtete Stange ist als Welle ausgebildet, die sich in dem Zusatzbehälterhals
dreht und innen auf diesem abstützt.
Wird die Welle von außen
angetrieben, führt
das zum formschlüssigen Eingriff
ihres inneren Endes mit dem Deckel des Zusatzbehälters, der dadurch gegen den
Innendruck in die Dose abgesprengt wird.
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Ausgangspunkt der Erfindung ist die
WO 85/00157 A, in der eine Druckdose zum Ausbringen von ein- oder
mehrkomponentigen Substanzen beschrieben ist, die in ihrem Inneren
einen eine weitere Komponente aufnehmenden Zusatzbehälter aufweist.
Der Innenbehälter
weist einen inneren Deckel auf, der über eine auf den Boden der
Druckdose auf das Innere des Innenbehälters geführte Stange abgesprengt werden
kann. Der Stößel ist
innerhalb des Zusatzbehälters
beweglich gelagert und durch eine im Sickenteller des Dosenbodens
angeordnete Dichtung eingeführt.
Eine Druckdose gemäß WO 85/00157
A ist in 1 dargestellt.
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Beide Druckdosen nach dem Stand der Technik
weisen eine Innenhülse
auf, die in der Regel aus Polyolefinen gefertigt ist. Bevorzugtes
Material ist Polypropylen. Diese Kunststoffe haben sich an und für sich bewährt, weisen
aber den Nachteil auf, daß sie
für einige
Treibgaskomponenten durchlässig sind
und Lösungsmitteln,
wie Estern, Ketonen und Aromaten, nicht ausreichend Stand halten.
Insbesondere 2K-Lacke enthalten in der Regel aber solche Lösungsmittel,
was bisher ihre Anwendung aus 2K-Druckdosen sehr erschwerte. Darüber hinaus sind
diese Dosen, wegen der Vielzahl der zur Fertigung benötigten Einzelteile
und ihres Aufbaus relativ aufwendig und kostenintensiv in der Fertigung.
Materialbedingt, insbesondere bei Zusammenwirkung von Kunststoff-Metallteilen
kommt es immer wieder zu Dichtigkeitsproblemen, die sich nur schwer
beherrschen lassen und immer wieder zu Fehlchargen führen.
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Aus WO 02/076852 A1 ist eine Druckdose bekannt,
die hinsichtlich des Aufbaus der Innenhülse bereits verbessert ist
und das Dichtproblem im Tellerbereich durch eine angeformte Membran
bzw. eine Integration des Tellers in die Innenhülse löst, so daß in dieser Position keine
Dichtungen mehr benötigt werden.
Die Innenhülse
weist aber nach wie vor einen herkömmlichen Deckel auf, der zur
Abdichtung einen O-Ring benötigt.
Insbesondere bei 2K-Lacksystemen, die Aromaten als Lösemittel
und Polyisocyanate als zweite Komponente aufweisen, ergibt sich
aber bei langen Lagerzeiten und/oder hohen Temperaturen eine nicht
unerhebliche Einwanderung beider Komponenten in das Dichtsystem,
was zu Problemen beim Absprengen des Deckels führen kann.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe
zugrunde, die bekannten Druckdosen so weiterzubilden, daß deren
Innenhülse
eine gegen den Inhalt der Druckdose absolut dichte Einheit bildet.
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Diese Aufgabe wird mit einer Druckdose
der eingangs genannten Art gelöst,
bei der der Abschluß eine
Membran ist, welche die Innenhülse
an ihrem dosenseitigen Ende hermetisch gegen den Inhalt der Druckdose
abschließt,
und die bei Betätigung
des Auslösers
durch den Stößel aufgerissen
wird.
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Erfindungsgemäß wird nun die Innenhülse dosenseitig
mit einer Membran ausgestattet, so daß in diesem kritischen Bereich
eine vollständige
Abtrennung – ohne
die Verwendung von herkömmlichen separaten
Dichtelementen, etwa O-Ringe – gegen den übrigen Doseninhalt
gegeben ist, dabei kann die Membran an die Innenhülse angeklebt
sein oder als integraler Teil der Innenhülse ausge bildet sein, d. h. Innenhülse und
Membran sind einstückig
gefertigt. Bei der angeklebten Membran weist die Membran selbst
vorzugsweise einen umlaufenden Rand auf, der bei aufgelegter Membran
die Innenhülse
um eine Distanz, beispielsweise einige Millimeter, umgreift und
dichtend verklebt ist. Der Rand kann auch mit einem Innengewinde
versehen sein und mit einem Außengewinde
der Innenhülse
am dosenseitigen Ende verschraubt sein; auch in diesem Fall wird
die Dichtwirkung durch die Verwendung eines Klebstoffes herbeigeführt.
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Als Klebstoffe kommen insbesondere
herkömmliche
2 K-Klebstoffsysteme in Frage, beispielsweise aminhärtende Epoxiklebstoffe
oder amin- oder OH-härtende Polyisocyanatklebstoffe.
Die Auswahl des Klebstoffes hängt
von dessen Beständigkeit
gegen den jeweiligen Doseninhalt ab; das bestgeeignete Klebstoffsystem
kann durch einfache Versuche ermittelt werden.
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Die in den erfindungsgemäßen Druckdosen zum
Einsatz kommende Innenhülse
kann aus üblichen
Materialien gefertigt werden, besteht vorzugsweise jedoch aus Aluminium.
Kunststoffvarianten, beispielsweise aus Polypropylen, sind ebenfalls möglich. Dort,
wo die Innenhülse
integraler Bestandteil des Bodentellers ist, kann bei mit höherem Druck beaufschlagten
Druckdosen allerdings nur ein entsprechend druckbeständiger Werkstoff
verwandt werden, vorzugsweise Aluminium. Die Verwendung von Weißblech ist
ebenfalls möglich.
Die Techniken, mit denen entsprechende Kunststoff- und Metallteile gefertigt
werden, sind dem Fachmann an und für sich bekannt.
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Bei der erfindungsgemäßen Variante
mit der an die Innenhülse
angeklebten Membran ist die Innenhülse über einen Federkorb mit dem
Boden- oder Ventilteller der Druckdose verbunden. Bei dem Bodenteller
handelt es sich vorzugsweise um einen Teller, wie er am ventilseitigen
Ende der Druckdose zur Integration der Ventileinheit in den Dosendom
eingesetzt wird. Solche Teller können
außerordentlich
einfach und kostengünstig
gefertigt werden. Somit ergibt sich der Vorteil, daß für den Bodenteller
die separate Fertigung eines Teils nicht erforderlich ist. Besonders vorteilhaft
ist allerdings die Anordnung der Innenhülse am Ventilteller im Dom
der Dose. In diesem Fall kann der Bodenteller entfallen.
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Die Innenhülse mit Membran ist über einen Federkorb
mit dem Teller verbunden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen,
daß die
Innenhülse an
ihrem tellerseitigen Ende eine Aufnahme hat, die zur form- und/oder
kraftschlüssigen
Festlegung am Federkorb dient. Zweckmäßigerweise sind Aufnahme und
Federkorb miteinander verclincht oder vercrimpt, wobei der Federkorb
zur Verbesserung des Sitzes einen umlaufenden Vorsprung oder eine
umlaufende Nut aufweisen kann, um den oder in die die Aufnahme herum-
oder hinein verformt wird. Dichtungselemente sind nicht erforderlich,
da ein Eindringen des Doseninhaltes in die Innenhülse durch
die Membran zuverlässig
verhindert wird. Zweckmäßigerweise
befindet sich am Übergang
der Innenhülse zur
Aufnahme eine zweite angeformte Membran, die wie nachstehend beschrieben
eingesetzt wird.
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Innerhalb der Federhülse ist
ein Auslöser
federnd gelagert, der auf die zweite Membran, durch diese hindurch
und auf den Stößel in der
Innenhülse wirkt.
Das tellerseitige Ende des Auslösers – als Auslösestift
bezeichnet – ragt
durch den Teller hindurch aus der Druckdose hinaus. Stift und Auslöser können eine
Einheit bilden, sind aber bei Anordnung der Innenhülse am Ventilteller
getrennt; der Auslöser
weist in diesem Fall eine Aufnahme auf, in die der Stift zur Auslösung der
Innenhülse
eingreift, und in die nach Auslösung
der Dose und Entfernung des Stiftes ein Ventil eingesetzt wird.
Der Federweg ist dabei so bemessen, daß der Auslöser den Stößel zuverlässig gegen die (erste) Membran
der Innenhülse
treibt und diese aufreißt.
Im allgemeinen ist dazu ein Federweg von etwa 5 bis 10 mm voll ausreichend;
um den gleichen Federweg ragt der Auslösestift des Stößels aus dem
Tellerboden heraus. Zur Betätigung
des Stößels wird
die Dose mit dem Stift gegen eine flache und feste Oberfläche gestoßen, oder
der Stift mit der Hand eingedrückt.
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Es ist vorteilhaft, die Federhülse mit
wenigstens einer Durchbrechung zu versehen, um den Druckausgleich
zwischen Dosenraum und Innenraum der Federhülse zu erleichtern. Bei Anordnung der
Innenhülse
am Ventilteller haben diese Durchbrechungen auch den Zweck, eine
schnelle Befüllung der
Druckdose mit Treibgas durch den Federkorb hindurch zu ermöglichen.
Die Befüllung
erfolgt mit Drücken
von bis zu 60 bar; um eine unzeitige Auslösung der Innenhülse durch
Zerstörung
der Membran bei der Befüllung
zu vermeiden, muß eine rasche Druckentlastung
gewährleistet
sein. Diese erfolgt durch die Durchbrechungen, deren Gesamtquerschnitt
zweckmäßigerweise
im Verhältnis
von 3:1 bis 6:1 zum freien Querschnitt der Befüllungsvorrichtung liegt.
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Die Membranen der Innenhülse schließen also
den Inhalt der Innenhülse
während
der Lagerzeit der Dose zuverlässig
gegen den übrigen
Doseninhalt ab. Nach Auslösen
der Dose durch Betätigung
des Auslösestiftes
wird die zweite Membran durchstoßen. Gleichzeitig reißt der Stößel die
erste Membran der Innenhülse
auf, so daß der
Hülseninhalt
frei wird und sich mit dem Doseninhalt vermischen kann. Zu diesem
Zweck ist es sinnvoll, daß die
Druckdose eine Mischhilfe enthält,
beispielsweise in Form einer darin frei beweglichen Stahlkugel.
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In der alternativen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Druckdose
ist die Innenhülse
zusätzlich
auch an dem Bodenteller verankert. In diesem Fall befindet sich
der Federkorb im Inneren der Innenhülse, auf der Innenseite des
Bodentellers. Der Auslöser
ist mittels Stift durch den Teller des Bodens hindurch betätigbar und
wirkt, ohne eine Membran durchstoßen zu müssen, unmittelbar auf den Stößel, der,
wie zuvor beschrieben, die Membran aufreißt. Durch die Ausbildung einer
Einheit aus Membran und Innenhülse
ist auch hier die hermetische Abschließung der Innenhülse gegen
den Druckdoseninhalt gewährleistet.
Bodenseitig ergibt sich die hermetische Abschließung dadurch, daß Innenhülse und eingewölbter Boden
wie auch der Bodenteller unter Einschluß von Dichtelementen miteinander
vercrimpt sind.
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Es versteht sich, daß in dieser
alternativen Ausführungsform
Innenhülse
und (erste) Membran ebenfalls miteinander verklebt sein können, wie
zuvor beschrieben.
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In beiden Ausführungsformen ist der Federkorb
in einer zentralen Ausformung des Tellers festgelegt. Diese Ausformung
umschließt
das sich bodenseitig nach außen
hin erweiternde Ende des Federkorbs und verhindert, daß sich der
Federkorb mit der Bewegung des Stiftes/Auslösers in die Dose hinein bewegt.
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Der Stößel hat in einer zweckmäßigen Ausführungsform
mehrere Flügel
entlang einer zentralen Achse, insbesondere vier Flügel. Dies
führt zu
einer Stabilisierung der Lage des Stößels in der Innenhülse, ohne
daß ein übermäßiger Volumenbedarf
entsteht. Um das Volumen des Stößels weiter
zu vermindern, können
Aussparungen oder Durchbrechungen vorgesehen sein. Da Stößel und
Auslöser
zumindest in der ersten Variante getrennte Einheiten bilden, ist eine
separate Führung
und Stabilisierung des Stößels unumgänglich.
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Um das Aufreißen der Membran zu erleichtern
und möglichst
vollständig
zu gestalten, ist es zweckmäßig, dem
Stößel an seinem
membranseitigen Ende beispielsweise die Form eines abgeschrägten und
scharfkantigen Hohlzylinders zu geben, gegebenenfalls mit einer
Spitze. Hierdurch gibt es einen Kontaktpunkt zwischen Stößel und
Membran an der Peripherie des Stößels, der
geeignet ist, die Membran dort zunächst zu perforieren und dann bei
weiterem Vortreiben des Stößels eine
in etwa kreisförmige Öffnung herauszustanzen
oder zu schneiden.
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Da der Innenbehälter hermetisch gegen den übrigen Doseninhalt
abgeschlossen ist und separat befüllt wird, ergibt sich automatisch
eine Druckdifferenz zwischen dem Doseninhalt und dem Inhalt der Innenhülse. Hierdurch
steht die Membran unter Druck und wölbst sich in den Innenzylinder
hinein, was dazu führt,
daß sich
die Membran im Bereich des Membran-nächsten Punktes des Stößels an
den Stößel anlegt.
Dieses Anlegen fördert
das großflächige Aufreißen der
Membran.
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Wie bereits dargestellt, ist der
Stößel an seinem
membranseitigen Ende zweckmäßigerweise
abgeschrägt,
so daß ein
Membran-nächster
Punkt entsteht, und weist zur Stabilisierung innerhalb der Innenhülse vier
Flügel
auf. Für
das Aufreißen
der Membran nach Betätigung
des Auslösers
ist diese vierflüglige
Variante in der Regel völlig
aufreißend.
Die Membran wird hierdurch kreuzförmig aufgeschnitten und reißt unter
dem Druck des Doseninhalts völlig auf,
so daß es
zu einer schnellen Durchmischung kommt.
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In beiden Ausführungsformen befindet sich eine
Dichtung zwischen Federkorb und Teller im Bereich der zentralen
Ausformung. Der in der zentralen Aus formung festgekrimpte Federkorb
wirkt dabei gegen die Dichtung, so daß ein Austreten des Doseninhaltes
durch den Teller ausgeschlossen ist. Die Dichtung, beispielsweise
eine Gummidichtung, hat die Form einer durchbohrten Kreisscheibe,
durch deren Zentrum der Stift des Auslösers aus der Druckdose herausragt.
Der Auslöser
weist an seinem tellerseitigen Ende einen Vorsprung auf, der, zweckmäßigerweise
mit einem vorkragenden Rand, gegen die lochscheibenförmige Dichtung
im Teller wirkt und eine Abschottung auch im Bereich des Stiftes
nach außen bewirkt.
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Der Auslöser weist tellerseitig, direkt
anschließend
an den Dichtvorsprung, einen weiteren Vorsprung auf, der als Widerlager
für die
im Federkorb geführte
Schraubenfeder dient. Als weiteres Widerlager dient ein am ventilseitigen
Ende des Federkorbs angeordneter innerer Vorsprung. Die Feder sorgt
für einen
sicheren Sitz des Auslösers
mit seinem Dichtring am Dichtgummi und erlaubt gleichzeitig das
Eindrücken
des Bolzens um die gewünschte Länge zur
Auslösung
der Innenhülse.
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Die erfindungsgemäße Druckdose ist im übrigen auf
konventionelle Weise gefertigt und ausgestattet. Dies gilt insbesondere
auch für
den Ventilbereich, und die ventilseitige Ausstattung, die es erlaubt,
die Druckdose sowohl im Handbetrieb als auch als Kartusche auf Spritzpistolen
einzusetzen.
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Die Endung wird durch die beigefügten Abbildungen
näher erläutert. Es
zeigen
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1 eine
Druckdose mit Innenhülse
gemäß WO 85/00157
A;
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2 eine
Innenhülse
für eine
erfindungsgemäße Druckdose
gemäß einer
ersten Ausführungsform
zur Anordnung an einem Bodenteller;
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3 eine
Innenhülse
für eine
erfindungsgemäße Druckdose
gemäß einer
zweiten Ausführungsform;
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4 einen
Federkorb für
eine erfindungsgemäße Druckdose;
und
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5 einen
Auslöser
für eine
erfindungsgemäße Druckdose;
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6 eine
Innenhülse
für eine
erfindungsgemäße Druckdose
zur Anordnung an einem Ventilteller; und
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7 den
Tellerbereich der Ausführungsform
gemäß 6.
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Die 1 bis 7 sind Schnittfiguren.
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Die Druckdose 1 gemäß 1 besteht aus einer Zarge 2,
die am oberen Ende mit einem Dom 3 verschlossen ist. Der
Dom 3 weist einen umgebördelten
Rand auf, der Dom und Zarge miteinander verbindet und gleichzeitig
eine dichte Verbindung der Teile herbeiführt. Der Dom 3 ist
aus einer runden Platte hergestellt, einem aus Blech herausgeschnittenen Formteil,
das durch Umformen die aus der Zeichnung ersichtliche gewölbte Form
erhalten hat. Der innere Rand des Doms 3 ist wiederum umgebördelt und nimmt
einen Ventilteller mit einem Ventil 4 auf.
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Der Boden 5 ist ebenfalls über einen
umgebördelten
Rand mit der Zarge 2 verbunden und weist in seinem Zentrum
einen Bodenteller 6 auf, oberhalb dessen sich die Innenhülse 7 befindet.
Die Innenhülse 7 weist
einen absprengbaren Deckel 8 auf. Im Inneren der Innenhülse 7 befindet
sich ein Stößel 9, dessen
Ende durch ein Dichtelement 10 unten aus der Druckdose
herausgeführt
ist. Beidseitig zum Dichtelement 10 weist der Stößel 9 Begrenzungselemente
auf, die beide gegen das Dichtelement 10 wirken und die
freie Weglänge
des Stößels 9 innerhalb des
Innenbehälters 7 begrenzen.
Zum Absprengen des Deckels 8 vom Innenbehälter 7 wird der Stößel 9 durch
Aufschlagen des Dosenbodens auf eine feste Oberfläche eingedrückt und
in eine Aufwärtsbewegung
versetzt. Das gummielastische Dichtelement 10 fängt diese
Aufwärtsbewegung
auf und führt
nach Absprengen des Deckels 8 den Stößel 9 in seine Ausgangsposition
zurück.
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Die Dose gemäß 1 kann erfindungsgemäß mit den Innenhülsen gemäß 2, 3 oder 6 ausgerüstet werden.
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2 zeigt
eine erfindungsgemäß gefertigte und
zum Einsatz kommende Innenhülse 7 mit
Stößel 9 und
Deckel 8. Die Innenhülse 7 hat
eine zylindrische Wand und ist tellerseitig durch eine Membran abgeschlossen.
Tellerseitig schließt
sich eine zylindrische Aufnahme 18 an, die zur Festlegung
auf dem Federkorb 11 dient.
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Die Innenhülse kann aus einem dafür geeigneten
Kunststoff gefertigt sein, ist jedoch zweckmäßigerweise aus Aluminium gefertigt.
Bei Fertigung aus Aluminium sind geeignete Wandstärken für die Wandung
etwa 0,3 bis 0,8 mm, für
die beiden Membranen etwa 0,05 bis 0,10 mm.
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Dosenseitig ist die Innenhülse 7 mit
einer ersten Membran 8 verschlossen, die aus Aluminium oder
Kunststoff gefertigt sein kann. Die Membran 8 weist umlaufend
einen Rand 25 auf, der über
den Außenrand
der Innenhülse 7 greift.
Zwischen Rand 25 und Außenwandung der Innenhülse befindet
sich eine lückenlose
Schicht eines gegen den Doseninhalt (sowohl Außendose wie Innenhülse) beständigen Klebstoffs 24.
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Der in der Innenhülse 7 geführte Stößel 9 weist
vier Flügel 17 auf,
die zur Verminderung des Raumbedarfs seitlich ausgeschnitten sind.
Tellerseitig befindet sich ein tellerförmiger Abschluß, der sich unmittelbar
dosenseitig von der zweiten Membran 15 befindet. Dosenseitig
ist der Stößel 9 dergestalt
abgeschrägt,
daß er
in der Peripherie seinen Membran-nächsten Punkt 16 aufweist;
bei Betätigung
des Stößels 9 wird
die Membran dort zuerst durchstoßen. Die abgeschrägte zylindrische
Gestaltung des Stößelendes 16 als
Hohlzylinder mit scharfen Kanten führt dann zu einem Ausstanzen/-schneiden
einer zylindrischen Öffnung
aus der Membran 8.
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Der Federkorb 11 selbst
besteht aus einer Kunststoffhülse,
die an ihrem dosenseitigen Ende mit einem innen umlaufenden Vorsprung 21 versehen ist,
der als Widerlager für
eine darin gelagerte Schraubenfeder 13 dient. Die Schraubenfeder 13 stützt sich
tellerseitig an einen umlaufenden Vorsprung 22 des Aus lösers 12 ab.
In Ruhestellung übt die
Feder 13 einen Druck auf den Auslöser 12 aus, so daß dieser
mit seinem Dichtsitz 23 gegen die im Teller 6 angeordnete
Ringdichtung 20 gepreßt
wird. Der Auslöser 12 endet
an seinem aus dem Teller 6 herausragenden Ende in einem
Bolzen 14, der um die Länge
aus der Dose herausragt, die der Auslöser 12 hineingestoßen werden
muß, um über den
Stößel 9 den
Deckel 8 abzusprengen.
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Die Federhülse 11 weist tellerseitig
eine Erweiterung 27 auf, die die innere Ausformung 19 des Bodentellers 6 hintergreift
und für
einen unverrückbaren
Sitz am Bodenteller 6 sorgt. Bei der Fertigung wird der
Bodenteller 19, der die Form eines Ventiltellers einer üblichen
Aerosoldose hat, um die Dichtung 20 und den darauf aufgesetzten
Federkorb 11 gekrimpt. Der Krimpvorgang sorgt für einen
festen Verbund von Teller 6, Federkorb 11 und
Dichtgummi 20, bedingt durch das Zusammenwirken der Einformung 28 des
Tellers 6 und der Erweiterung 27 des Federkorbs 11.
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Der Auslöser 12 gliedert sich
in die innerhalb des Federkorbs gelegenen Abschnitt und einen herausragenden
Stift 14, über
den der Auslöseprozeß gesteuert
wird. Eine Spitze 29 befindet sich unmittelbar angrenzend
an die zweite Membran 15 und wirkt bei Betätigung gegen
das bodenseitige Ende des Stößels 9.
Die zweite Membran 15 wird dabei zerstört, was den Austritt des Inhaltes
der Innenhülse
in die Dose und die Vermischung der beiden Komponenten fördert. Unmittelbar
bodenseitig angrenzend an das Widerlager 22 befindet sich
ein ebenfalls umlaufender Dichtsitz 23 (5), der gegenüber dem Stift 14 hervorspringt
und mit seiner vorstehenden Kante gegen die Dichtung 20 wirkt.
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3 zeigt
eine zweite Variante einer Innenhülse einer erfindungsgemäßen Druckdose,
bei der Innenhülse 7 und
Membran 8 integral miteinander verbunden sind. Auch in
diesem Fall ist dosen- wie tellerseitig die Innenhülse 7 vollständig gegen
den übrigen
Doseninhalt abgeschottet. Stößel 9 und
Federkorb 11 haben im übrigen
den in 2 gezeigten Aufbau
und die gleiche Wirkungsweise.
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In der Ausführungsform gemäß 3 fehlt die Membran 15.
Eine Spitze am Auslöser 12 zur Durchstoßung der
in 2 vorgesehenen zweiten Membran
ist deshalb nicht mehr erforderlich.
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Es ist festzuhalten, daß die Innenhülse 7 gemäß 3 vorzugsweise einstückig gefertigt
ist, d. h. Innenhülse 7 und
Membran 8 nicht nachträglich
miteinander verbunden sind. Die Wandstärken von Hülse 7 und Membran 8 liegen
auch hier im Bereich von 0,3 bis 0,8 mm. Ein Verkleben oder Verlöten von
Innenhülse
und Membran ist aber ebenfalls möglich.
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Bodenseitig ist die Innenhülse 7 sowohl
mit dem Bodenteil 5 als auch mit dem Teller 6 unter
Einbringung der üblichen
Dichtungen vercrimpt. Der Federkorb ist auf die zuvor beschriebene
Art und Weise in den Bodenteller 6 eingebracht.
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Der Stößel 9 ist vierflügelig ausgebildet,
um eine einwandfreie Führung
innerhalb der Innenhülse 7 zu
gewährleisten,
wobei die Flügel
im zentralen Bereich ausgeschnitten sind. Membranseitig sind die vier
Flügel
vollständig
ausgebildet und gleichmäßig so abgeschrägt, daß sich ein
Membran-nächster Punkt 16 ausbildet,
der bei Betätigung
des Auslösers und
Stößels den
Aufreißprozeß an der
Membran 8 einleitet. Der Aufreißprozeß wird dabei durch den in der
Dose herrschenden Druck, der gegenüber dem in der Innenhülse deutlich
erhöht
ist und ein Einbeulen der Membran 8 in die Innenhülse hinein,
so daß sie sich
im Bereich des Membran-nächsten
Punktes 16 des Stößels 9 an
das Stößelkreuz
anlegt, gefördert.
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4 zeigt
einen erfindungsgemäß verwendbaren
Federkorb 11 mit einem dosenseitigen Widerlager 21 für die darin
gelagerte Schraubenfeder und einer tellerseitig vorgesehenen Erweiterung 27 zur
Eincrimpung und Festlegung am Bodenteller 6. Die Erweiterung 27 in
Form eines umlaufenden Wulstes geht in dieser Ausführungsform
einher mit einer Anschneidung 30 am inneren Rand und Ausformung einer
umlaufenden Kante 31, die beim Vercrimpungsprozeß mit dem
Teller 6 gegen die Gummidichtung 20 gepreßt wird.
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5 schließlich zeigt
einen erfindungsgemäß zum Einsatz
kommenden Auslöser 12 mit
einer Spitze 29, dem Widerlager 22 für die Schraubenfeder,
dem Stift 14 und dem gegenüber dem in der Feder gelagerten
Teil des Auslösers
und dem Stift 14 vorspringenden, jedoch gegenüber dem
Widerlager 22 zurückspringenden
Dichtsitz 23, der mit einer gegen die Dichtung 20 wirkenden
umlaufenden Kante versehen ist; in der Schnittdarstellung stellt
sich dies als leichte Hinterschneidung dar.
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6 zeigt
eine weitere bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäß einzusetzenden Innenhülse 7 mit
Anordnung an einem Ventilteller 6.
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Die Anordnung der Innenhülse am Ventilteller 6 hat
den Vorteil, daß die
Aerosoldose keinen besonders gestalteten Bodenbereich aufweisen
muß. Die
Innenhülse 7 mit
Stößel 9 und
Deckel 8 weist tellerseitig die zweite Membran 15 auf,
die die Innenhülse
daran zum Teller hin hermetisch abschließt. Tellerseitig schließt sich
eine zylindrische Aufnahme 18 an, die zur Festlegung am
Federkorb 11 dient.
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Bodenseitig weist die Innenhülse 7 eine
darauf aufgeschraubte Membran 8 auf, deren Außenwandung
mit einem Innengewinde versehen ist, das mit einem Außengewinde
auf der Innenhülse 7 zusammenwirkt.
Zur hermetischen Abdichtung ist der Gewindebereich durchgängig mit
einer Klebstoffschicht versehen.
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Von Varianten im Auslöserbereich
abgesehen, entspricht die Konstruktion der Innenhülse gemäß 6 derjenigen in 2.
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Die Innenhülse 7 ist mit ihrer
Aufnahme 18 auf das dosenseitige Ende des Federkorbs 11 aufgesteckt
mit diesem fest verbunden, daß ein
Ablösen bei
Betätigung
des Auslösers 12 ausgeschlossen
ist. Die Verbindung erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, daß die Aufnahme 18 mit
dem Federkorb 11 verclincht ist, bevorzugt dergestalt,
daß das
freie Ende der Aufnahme 18 um einen außen umlaufenden Vorsprung 32 (siehe 7) des Federkorbs 11 herumgeführt ist.
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Da in der Ausführungsform gemäß 6 der Federkorb 11 mit
dem Auslöser 12 zugleich
Teil des Ventilmechanismus ist, ist es zweckmäßig, den Aus lösen 12 vom
Auslösestift 14 körperlich
zu trennen. Zu diesem Zweck weist der Auslöser 12 eine Aufnahme 33 für den Auslösestift 14 auf,
die den Auslösestift für den Auslösevorgang
aufnimmt, aus der der Auslösestift
aber nach Auslösung
wieder herausgezogen werden kann. Die gleiche Aufnahme nimmt anschließend einen
herkömmlichen
Sprühkopf
auf, wie er für Aerosoldosen
verwandt wird. Bevorzugt sind sogenannte weibliche Ventile mit seitlichen
Schlitzen und einen Zapfen, der in die Aufnahme 33 hineinragt.
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Um den Zugang des Doseninhaltes in
die Federhülse
und damit zum Ventil zu erleichtern, ist es zweckmäßig, im
Federkorb selbst wenigstens eine Durchbrechung 34 vorzusehen.
Nach Auslösung
der Innenhülse
und Austausch des Auslösestiftes 14 gegen
einen Sprühkopf
kann der Druckdoseninhalt durch die Durchbrechung(en) 34 in
den Federkorb einströmen
und durch das betätigte
Ventil 4 aus der Druckdose ausgebracht werden.
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Die Durchbrechungen 34 haben
in der Ausführungsform
gemäß 6 eine weiteren Funktion im
Zusammenhang mit der Befüllung
der Dose. Nach Befüllen
der Dose wird die gefüllte
Innenhülse
mit dem Ventilteller auf den Dosendom aufgebracht und mit diesem
verkrimpt. Im Anschluß daran,
wird durch die Ventilöffnung
die Dose mit dem Treibgas gefüllt, in
der Regel Propan, Butan, Dimethylether und/oder Fluorkohlenwasserstoff
(134a). Das Befüllen
der Dose erfolgt dabei mit einem Druck von bis zu 60 bar, um den
Vorgang zeitlich mög-lichst kurz zu gestalten. Bei
einem Druck von bis zu 60 bar besteht aber die Gefahr, daß die Membran 15 unter
diesem Druck selbst oder durch Einwirkung des druckbetriebenen Auslösers 12 birst.
Um dieser Gefahr zu begegnen, ist eine möglichst rasche Entspannung
der Gase nach Eintritt in die Dose erforder-lich. Eine solche Entspannung wird durch
die Anordnung einer oder mehrere größerer Durchtrittsöffnungen 34 in
den Federkorb 11 erreicht. Dabei ist es zweckmäßig, diese Durchtrittsöffnungen 34 mit
einem Gesamtquerschnitt zu versehen, der das drei- bis sechsfache
des freien Querschnitts der Befüllungsnadel,
durch den das Treibgas in die Druckdose einströmt, entspricht.
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Die Durchbrechungen 34 im
Ventilkorb 11 sind am tellerseitigen Ende des Ventilkorbes
vorgesehen, in möglichst
großer
Nähe zum
Ventil selbst. Die ventilseitige Abdichtung erfolgt durch einen
an seinem tellerseitigen Ende vorge sehenen Dichtsitz 23 in
Form eines umlaufenden Vorsprungs, der gegen die Dichtung 20 zwischen
Federkorb 11 und Teller 6 im Bereich der zentralen
Ausformung 19 wirkt. Im Vergleich zur Ausführungsform
gemäß 2 ist es zweckmäßig, den
Auslöser 12 in
einem größeren Abstand
zur Membran 15 vorzusehen, um beim Befüllen der Druckdose mit Treibgas
eine gewisse Auslenkung des Auslösers 12 ohne
Gefahr für
die zweite Membran 15 aufzufangen. Es versteht sich, daß der Abstand
des Auslösers 12 zur
Membran 15 sich in der Länge des Auslösestiftes 14 niederschlagen muß, dergestalt,
daß der
Auslösestift
eine Gesamtlänge
hat, die dem Abstand des Auslösers 12 zur Membran
und weiter um den Weg des Stößels 9,
den dieser zum Aufreißen
der Membran 8 zurücklegen muß, entspricht.
Entsprechend lang ist der Federweg ausgelegt.
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7 zeigt
eine Darstellung des Federkorbs mit Auslöser 12 gemäß 6 im Detail. Der Ventilteller 6 weist
in seinem zentralen Bereich eine Ausformung 19 mit einer
Durchbrechung auf, in die dosenseitig eine Dichtung 20 in
Form einer durchbrochenen Kreisscheibe, vorzugsweise aus einem gummiartigen
Material, eingesetzt ist. Im Bereich der Ausformung 19 ist
der Federkorb 11 über
seine Erweiterung 27 festgelegt. Die kopfseitig angeordnete
umlaufende Kante 31 wirkt gegen die Gummidichtung 20 und dichtet
den Doseninhalt gegen die zentrale Öffnung im Teller und in der
Dichtung 20 ab. Durch den Verkrimpungsprozeß bei der
Einformung des Federkorbs 11 in die zentrale Einformung 19 des
Ventiltellers 6 sind die einzelnen Komponenten form- und kraftschlüssig sowie
dichtend miteinander verbunden. Das freie Ende der Aufnahme 18 ist
um einen außen
umlaufenden Vorsprung 32 des Federkorbs 11 herumgeführt.
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Der Federkorb 11 weist unmittelbar
unterhalb der Festlegung am Ventilteller 6 Durchbrechungen 34 auf,
die es dem Doseninhalt erlauben, in den Federkorb einzudringen.
Im Inneren des Fedekorbs 11 befindet sich die Schraubenfeder 13,
die sich auf einen inneren Vorsprung 21 des Federkorbs 11 und gegen
einen äußeren Vorsprung 22 des
Auslösers 12 abstützt. In
entspanntem Zustand preßt
die Schraubenfeder 13 den Auslöser 12 mit seiner
umlaufenden Kante 23 gegen das Dichtgummi 20,
so daß die Druckdose
in diesem Zustand verschlossen ist.
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Zur Auslösung der Innenhülse wird
in die Ausnehmung 33 des Auslösers 12 der Auslösestift 14 eingesetzt
und kräftig
nach unten gedrückt,
so daß der
Auslöser 12 mit
seiner Spitze 29 die Membran 15 durchstößt und den
darunter befindlichen Stößel 9 gegen
die Membran 8 bewegt. Nach erfolgter Auslösung kehrt
der Auslöser 12 in
seine Ruheposition zurück,
so daß die
Dose nach außen
hin verschlossen bleibt. Während
des Auslösevorganges
erfolgt die Abdichtung durch das Zusammenwirken der Flanken des
Auslösestiftes
mit der Gummidichtung 20.
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Zum Ausbringen des Doseninhaltes
wird in die Ausnehmung 33 ein herkömmliches Ventil eingesetzt,
das durch Eindrücken
betätigt
wird. In diesem Fall bewegt sich der Auslöser um einen definierten Weg
in die Dose hinein, so daß der
Doseninhalt durch die Durchbrechungen 34 ungehindert in
den Federkorb hinein und aus dem Ventil hinausgelangen kann.
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Die Durchbrechungen 34 haben
des weiteren den Zweck, ein Befüllen
der bereits verschlossenen Dose mit Treibgas durch die zentrale Öffnung in der
Dichtung 20 hindurch dem Treibgas einen schnellen Weg in
den Doseninhalt hinein zu ermöglichen.
Hierzu wird mit der Treibgaszuführung
durch die Dichtung 20 hindurch das Treibgas mit dem vorgesehenen
Druck in die Federhülse
eingepreßt,
so daß sich
der Auslöser 12 um
einen definierten Weg in Richtung auf die Membran 15 bewegt,
ohne diese jedoch zu erreichen, so daß nach Freiwerden der Durchbrechungen 34 das
Gas unter Entspannung seitlich in die Dose entweichen kann.
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Druckdosen gemäß der Ausführungsform nach 6 werden beim Gebrauch "kopfunter" eingesetzt, das
heißt
das Ventil weist nach unten. Druckdosen gemäß der 2 und 3 können, bei
Einbringung eines Steigrohrs, aufrecht benutzt werden, oder, bei
Fehlen eines Steigrohrs, "kopfunter". Die Verwendung
mit Spritzpistolen ist möglich
und vorgesehen.
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Im Zusammenhang sei angemerkt, daß die in
der Anmeldung verwandten Begriffe "dosenseitig" eine doseneinwärts gerichtete Anordnung bezeichnet,
während "tellerseitig" eine Anordnung zum
jeweiligen Teller (im Ventil- oder Bodenbereich) bezeichnet.