-
n Ventilgehäuse fEr Aerosolbehälter sowie Verfahren zu dessen HerstelLung
" Die vorliegende Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf Aerosol-Behälter, insbesondere
aber auf Verbesserungen in der Konstruktion der Ventilgehäuse solcher Behälter sowie
auf ein Verfahren zur Heretellung derselben.
-
Die heutzutage verwendeten Aeroslol-Behälter bestehcn aus einem Kanister
oder einer Flasche, die einen beträchtlichen Innendruck aushalten muß und eine bestimmte
Menge eines Stoffes enthält, der daraus versprüht werden soll, wie z.B. Insekticide,
Anstrichfarben, Stärke, kosmetische Mittel und dergleichen mehr.
-
Der Behälter nimmt auch eine gewisse Menge einse Treibmittels auf,
und zwar üblicherweise eine sehr flüchtige Flüssigkeit, wie z. B. Freon. Die leisten
Behlter werden in aufrechter Stellung
verwendet und besitzen daher
am oberen Sunde ein hermetisch eingebautes und abgedichtetes Ventil nebst eineraußen
angebrachten Vorrichtung zum Auslösen des Ventils, wie z.B. einen durckknopf. Dieser
Durckknopf enthält eine Düse bezw. einen Zerstäuber, und wenn nun das Ventil geöffnet
wird, stößt das Xreibmittel eine bestimmte Menge des Behälterinhalts durch den Druckknopf
und durcfh die Düse heraus. Da sich nun das Ventil oben am Behälter befindet, wenn
es auch von innen eingebaut ist, liegt es in einer Leitung, diein den Inhalt des
Behälters eintaucht und neben dessen Boden ausmündet. Normalerweise wird die Temperatur
des Behälters so hoch sein, daß sich das Treibmittel bei einem Druck, der wesentlich
über dem der Atmosphäre liegt, in der Dampfphase über dem flüssigen Behälterinhalt
befindet.
-
Das Ventil ist normalerweise in ein Gehäuse eingebaut, das oben am
Behälter befestigt werden kann. Das Tauchrohr wird vorzugsweise aus einem elastischen
weichen Kunststoff verfertigt, wie z.B. aus Polyaethylen, Polyvinyl, Polypropylen
oder dergleichen, während das Ventilgehäuse aus einem steiferen Kunststoff verfertigt
werden kanne Auch das Ventilgehäuse kann aus ähnlichen Werkstoffen wie die bei dem
Tauchrohr verwendeten verfertigt werden, wo die Umstände größere Materialdicken
erfoßrdern, die aber dann genügend steii sein müssen, um die gewünschten Ergebnieae
zu erzielen. In der vorliegenden Beschreibung besteht das Ventilgehäuse aus einem
steiferen Kunststoff, wie z.B. Xylon, Acetalharsen und dergleichen. Natürlich müssen
sich alle -diese Kunststoffe mit den in dem Kanister enthaltenen chemischen Substanzen
vertrage, d.h. sie dtirfen mit denselben keine chemischen Reaktionen eingehen.
-
Bisher wurde das Tauch- bezw. Heberrohr an dem Ventilgehäuse nach
mehreren Methoden befeatigt, die ganz allgemein in zwei verschiedenen Arten zusammengefaßt
werden innen. Bei der einen derselben, wobei das Ventilgehäuse aus Blech verfertigt
ist, wird das Tauchrohr in das Ende des Gehäuses eingesetzt, und das Metall wird
dann um das Tauchrohr gepreßt oder gekümpelt, wodurch eine Abdichtung zustande konnt.
Die Tauchrohre sind etwas biegsam, so daß sie durch das Umpressen sicher festgehalten
werden; außerdem tritt ein kaltes Fließen des Kunststoffes ein, so daß der gekümpelte
Grat bezw. Vorsprung ein wenig in die Oberfläche des Tauchrohre eindringt. Die zweite
Art ist die, daß man das Ende des Gehäuses mit einer Oeffnung versieht, in welcher
sich ein Grat befindet, und nun das Ende des Tauchrohrs in die Oeffnung hineinzwängt,
wobei man sich auf die Beigemkeit des Tauchrohrs verläßt, welche das Eindringen
des Rohrs in die Oeffnung ermöglicht, und ebenso aus den kalten Fluß des Werkstoffe,
wodurch der Grat in das tauchrohr eindringt und dasselbe festhält.
-
Wichtig ist nun, daß man einen solchen Zusammenben des Tauchrohre
mit dem Ventilgehäuse auch schnell vornehmen kann. leiterhin stellt der Ventilfabrikant
ein Aggregat her, zu dem das eigentliche Ventil, das Ventilgehäuse, der Sprühkopf
und das Tauchrohr gehören, alles in eine Kappe oder einen Deckel eingebaut. In dieser
Form wird das Aggregat an den Aeronol-Fabrikanten geliefert, welcher dann seine
eigenen Behälter mit dem Ventilaggregat versieht. Diase Ventilaggregat wurden also
in dem Zeitraum zwischen ihrer Fertigung und ihrer Verwindung gehandhabt, transportiert
und gelagert, wobei es wenentlich ist, daß das Tauchrohr während dieser Vorgänge
an Ort und Stell. bleibt.
-
Ferner ist es wichtig, daß die Herstellung der verschiedenen Teile
durch Mittel der Massenfertigung erfolgen kann, einschließlich der Verwendung automatischer
Vorrichtungen für den Zusaimenbei. Die verschiedenen Teile des oben beschriebenen
Ventilaggregats sind verhältnismäßig klein und nicht leicht zu handhaben.
-
Da außerdem die Kosten der Konstruktion mit der Anzahl der verwendeten
Einzelteile zunehmen, idt es erwünscht, so wenig Pertigteile als möglich zu verwenden.
-
Durch die vorliegende Erfindung wird also eine Ventilkonstuktion
für Aerosol-Spender geschaffen, bestehend aus einem hohlen Ventilgehäuse Mit e;bner
Eingangsöffnung an einem Ende, einem Tauchrohr, das so ausgebildet ist, daß es mit
des einen seiner Enden ia der erwähnten Eingangsöffnung befestigt werden kann, sowie
einer Klemmhülse, die das erwähnte Ende des Tauchrohr umgibt und dasselb durch Reibung
festhält, wobei die Klemmhülse ihrerseits durch Reibung in der erwähnten singangsöffung
gehalten wird Weiterhin ist der Erfindung zufolge die Klemmhülse mit einer Außennut
versehen, die eine Verbindung zwischen dem inneren des Ventilgehäuses und dem oberen
Teil des Behälters, an welchem das Ventilaggregat befestigt werden soll, herstellt,
wodurch Dämpfs in das Innere des Gehäuses gelangen können, und zwar gleichzeitig
Mit dem Durchgang von Behälterinhalt und Trbibmittel durch das Tauchrohr. Ein derartiges
Ventilaggregat eignet sich sehr für einen raschen Zusammenbau infolge der wesentlichen
herabsstaung der Anzahl der dasugehärigen Fertigteile. zusätzlich ist der Erfindung
zufolge eine Methode vorgesehen zum Anbau eines Tauchrohrs an das hohle Ventilgehänse
eines
Aerosol-Spenders bezw. dessen Ventilaggregats, das mit einem
rohrförmigen Ende versehen ist. Bei dieser Methode wird das erwähnte rohrförmige
Ende zusammen mit einer Klemmvorrichtung gebildet, welche lösbar Mit dem erwähnten
Rohr verbunden ist, worauf ein Ende des erwähnten Tauchrohre in dem rohrförmigen
Ende des Ventilaggregats verriegelt wird in einer Bewegung, welche die Verbindung
der Klemmvorrichtung mit dem Gehäuse löst und das Tauchrohr in dem erwähnten rohrförmigen
Ende festklemmt.
-
Damit nun die Erfindung besser verstnden und leicht auegeführt werden
kann, soll dieselbe in Nachstehendem unter Besugnahme auf das beiliegende Zeichnungsblatt
ausfühulicher be-Schrieben werden.
-
Figur 1 der Zeichnungen ist ein Medianschnitt durch das Venteilgehäuse
und das Ventil eines Aerosel Spenders gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
Figur 2 ist ein Schnitt nach der Lines 2 - 2 in Figur 1, in der angedeuteten
Richtung gesehen.
-
Figur 3 ist eine perspektivische Ansient der elastischen Klemmhülse
zum Befestigen des Tauchrchres innerhalb des Bentilgehäuses.
-
Figur 4 ist ein Mediansuchitt durch das Ventilghäuse nach Figur 1,
zeigt jedoch dasselbe in seine@ fertigen zustande vor dem Zusammenbau mit dem Ventilaggreigt,
Figur 5 ist ein Grundriß des Ventilgehäusen nach Figur 4.
-
Pigur 6 ist eine Ansicht ähnlich der Figur 4, zeigt doch
die
Irt und Weise, in welcher das Tauchrohr während des Zusam-Denbens Mit dem Ventilgehäuse
verbunden wird.
-
Gans allgemein ist die Erfindung gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse
Mit einem zylindrischen Teil, der mit dem oberen Ende eines Tauchrohre verbunden
werden kann. Das untere Ende dieses zylindrischen Teils ist mit einer eingeschnürten
Kehle versehen, während das obere Ende des Tauchrohrs so ausgebildet ist, daß es
in die Kehle hineingeschoben werden kann, wobei es an Ort und Stelle gehalten wird
durch eine elastische Klemmhülse, die in die Kehle hineingetrieben wird, während
das Tauchrohr innerhalb der Klemmhülse angeordnet ist. Der Außendurchmesser der
Klemmhülse ist normalerweise größer als der Innendurchmesser der Kehle, so daß beim
Hineintreiben der Klemmhülse in die Kehle die Klemmhülse sich fest um das obere
Ende des Tauchrohres schließt und dasselbe in dem Ventilgehäuse festhält.
-
Ferner wird die erfindungsgemäße Klemmhülse, falls dies erwünscht
ist, mit einer Außennut versehen, die eine Verbindung zwischen dem Inneren des Ventilgehäuses
und dem oberen Teil des Behälters, an welche das Ventilaggregat befestigt werden
soll, hersteflt, wodurch gleichzeitig mit dem Durchgang des Behälterinhalts und
des Trebimuittels durch das Tauchrohr hindurch Dämpfe des Treibmittels in das Ventil
gelangen können.
-
Die Figur 1 zeigt ein ale Ganzes mit 10 bezeichnetes Ventilaggregat,
welches hier in der Form dargestellt ist, wie es zum Anbringen am Kopf eines Behälters
durch einen Aerosolfabrikanten verkauft wird. Der obere Teil des Ventilaggregats
10 ist für die vorliegend Erfindung nur von geringer oder überhaupt keiner Bedeutung
und kann verschiedene Formen annehmen. Bei der
hier dargestellten
Ausführungsform, welche an einer Flasche befestigt werden soll, ist eine äußere
Metallkappe t2 mit einem herabhängenden ringförmigen mantel 14 vorhanden, welcher
un den Hals einer Flasche gepreßt werden kann, wobei das Ventilgehäuse darin festgehalten
wird. Der untere Teil des Ventilgehäuses ist von neuartiger Konstruktion und soll
hier kurz beschrieben werden, während das obere Ende desselben von mehr oder weniger
üblicher Bauart ist. Aus einem Stück mit dem oberen Ende des Ventilgehäuses ist
ein Scheibenteil 18, welcher mittels einer ringförmigen Sicke 20 in die Kappe 12
eingepreßt wird. Eine oder mehrere elastische Dichtungen 22 und 24 sind zwischen
den Xeheibenteil 18 und die oberen ringförmigen Absätze 26 bezw. 28 der Kappe 12
eingeklemmt.
-
Die Kappe 12 wird normalerweise aus Blech gefertigt, während das
Ventilgehäuse 16 in diesem Falle aus einem starren tunststoff besteht.
-
Das Ventil hat die Porm eines Stopfens 30, der innerhalb des zylindrischen
Teils 32 des Ventilgehüuses 16 gleitet und durch eine innerhalb des Gehuses angeordnete
Schraubenfeder 34 aufwärte gedrückt wird. Das untere Ende der feder 34 legt sich
an eine noch zu beschreibende Konstruktion an, während das obere Ende derselben
den an dem unteren Ende des Stopfens 30 gebildeten Ventilsitz 36 erfaßt. Das obere
Ende des Stopfens ist mit einem hohlen Schaft 98 versehen, welcher sich dicht anliegend
durch die Dichtungen 22 und 24 hindurch und aus der Oeffnung 40 am Oberteil der
Kappe 12 heraus erstreckt. ein zentraler Kanal 42 inmitten des Schaftes 38 steht
mittels geeigneter Kanäle in dem Pingerstück 44 mit einer Sprühdüse 46 in Verbindung,
durch
welche hindurch die in dem Kanister gespeicherte Substanz zerstäubt werden kann.
Bei der hier dargestellten besonderen Konstruktion soll das Fingerstück 44 entfernbar
sein, jedoch können auch andere Konstruktionen verwendet werden, wie beispielsweise
solche, bei denen Fingerstück 44 und Schaft 38 aus einem Stück und nicht mit dem
Ventilkörper verbunden sind.
-
Der obere Teil des Stopfens 30 ist mit einer Schulter 48 versehen,
die sich an den Boden der Dichtung 24 anlegt und durch die Feder 34 in diese Lage
gedrückt wird. Am unteren Ende des Kanals 42 sind eine oder mehrere Bohrungen 50
vorgesehen, durch welche hindurch der Kanal 42 mit dem Raum 52 über dem Stopfen
30 in Verbindung steht.
-
Bei der besonderen bier dargestellten Konstruktion besitzt der Stopfen
30 einen zentralen axialen Kanal 54, durch welchen hindurch die Substanz aus der
Mischkammer 56 aufwärts in einen Querkanal 58 und von dort in die Kammer 52 strömt.
-
Wenn der Benutzer den Druckknopf 44 herunterdrückt, dann wird die
Schulter 48 nach unten von der Dichtung 24 abgehoben, woduche eine Verbindung zwischen
der Mischkammer 56 und dem zentralen Kanal 42 mittels des axialen Kanals 54, des
Querkanale 58 und der Kammer 52 Sustande kommt. Solange ian auf den Druckknpof drückt,
wird das Aerosol durch die Düse 46 hindurch serstäubt. Wünscht der Benutzer das
Versprühen der Substanz einsustellen, dann braucht er nur den Drackknopi 44 freizugebei,
werauf die Feder 34 den Ventilstopfen 30 an die Unterseite der Diehtung 24 drüekt
und das Versprühen unterbindet.
-
Der Betrieb des Ventil, seweit derselbe bisher beschrieben
wurde,
ist bereits bekannt. Viele verschiedene Ansuführungsformen einer solchen Konstruktion
und Betriebsweise können in das Ventilaggregat 10 zur Verwendung bei der Erfingung
eingebaut werden; das Wesentliche derselben soll in nachstchnedem beschrieben werden.
-
Wie man sieht, ist der zylindische Teile 32 des Ventilgehäusee 16,
welcher die Kammer 56 abgibt, ziemlich dtun, jedoch befindet sich an dem unteren
Ende des zylindurschen Teils 32 ein verdickter Teil 60, welcher eine Kehls 62 bildet.
Die Kehle 62 benz. Einschnürung kann sich in der Axislrichtung auf die volle Länge
des verdickten Teils 60 erstrecken oder aber - wie es hier dargestellt ist - in
zwei Teilen - 62 und 64 - ausgeführt sein. Der Teil 64 wird gebildet infolge einer
geringen toalsität in dem Inneren der Einschnürung, woduch ein Grat 66 zustande
kommt. Wie aus dem nachstehenden bervorgehen wird, soll eine Klemmhülse in die Kehle
bezw. Eingschnürung hineringetrieben werden, wobei der Grat 66 dazu beiträgt, die
Elewnhülse zusammenzudrüchen. Der Konus in dem Teil 64 nimmt nach dem Grat 66 zu
ab und bildet eine Führung für die Klemmhülse, wenn dieselbe in die Kehle bezw.
Einschnürung 62 hineingetrienben wird.
-
In der Pigur S ist die erwähnte Klemmhülse mit 68 Bezeichnet.
-
Der Außendurchmesser der Eülse ist gräßer als der Innendurchmesser
der Einschnürung 62 an dem Grat 66. Die Hülse hat einen axislen Spalt 70, dessen
Breite so bemessen ist, daß biem Eintreiben der Hülse in die Einschnürung 62, wobei
dieselbe msammengedrückt wird, die sich gegenüberstehenden Seiten des Spaltes 70
sioh dicht aneinander anlegen, wodurch ein. durchlaufende, völlig geschlosene Hülse
zustande kommt.
-
Im Inneren ist die Klemmhülse mit einem kleinen Grat 72 versehen,
der um den ganzen Innenumfang herumgeht. Ferner ist eine kleine lußennut 74 vorgesehen,
welche sich in der Axialrichtung an der äußeren Oberfläche der Klemmhülse 68 erstreckt.
Beim Einbau der Klemmhülse in die Einschnürung 62 verändern sich die Maße der Nut
74 nicht.
-
Unter der Annahme, daß das Ventilgehäuse 16 unabhängig von der klemmhülse
16 geformt wurde - siehe die Figur 1 - setzt man zwecke Zusammenbau eines Tauchrohres
76 mit dem Ventilgehäuso 16 ein Ende des Tauchrohre in das untere Ende des Ventilgehäuser
ein. Da zu dieser Zeit noch keine Klemmhülse 68 vorhanden ist, kann man das freis
Ende des Tauchrohrs 76 ohne weiteres in die richtige Lage hineinstecken. Bei den
bisherigen Konstruktionen, bei welchen ein Einpressen bezw. Kümpeln nicht erfolgte,
war diese Arbeit nicht leicht auszuführen, weil das eingeschnürte Ende des Gehäuses
einen genügend kleinen Durchmesser haben mußte, um das Ende des Tauchrohre zu erfassen,
und von da ab etwas geringer im Durchmesser als der Außendurchmesser des Tauchrohre.
Bei solchen früheren Ausführungen, wo das Ventilgehäuse 16 au einem Kunststoff bestand,
war es daher notwendig, das Tauchrohr mit Gewalt in das untere Ende des Ventilgehäuses
hineinzupressen.
-
Da non, um mit der Erklärung fortzufahren, der Innendurchmesser der
Klemmhülse 68 erhelblich größer ist als der Außendurchmesser des Tauchrchrs, kann
die H2lse leicht über das Tauchrohr gestreift und bis an das untere Ende des zylindrischen
Teile 32 geschoben werden. Das vordere Ende der Klemmhülxe 68 ist bei 78 innen abgeschrägt,
dait dasselbe beim Einbau der
Klemmhülse längs des Tauchrohre gleiten
kann. Das erwähnte vordere Ende 78 erfaßt die konische Eingangsöffnung 80 des Ventil
gehäuses 16, und wenn nun die Klemmhülse in die Einschnürung hineingetrieben wird,
legt sich dieselbe eng um das Tauchrohr, schließt dabei den Spalt 70 und klemmt
das Tauchrohr völlig ein, wobei der Grat 72 in den Werkstoff des Tauchrohre eindringt.
-
In seiner endgültigen Porm gibt dieses Klemmstück bezw. die Klemmhülse
68 den unteren Sitz für die Peder 34 ab, welche zuswammen mit den anderen darüber
befindlichen Teilen eingebaut werden kann, sobald das Tauchrohr an Ort und Stelle
ist eingeklemmt ist.
-
Der Grat 66 legt sihc dicht an die Klemmhülse 68 an welche ihrerseits
das obere Ende des Tauchrohre 76 fest umgreift, so daß es dem Tauchrohr fast unmöglich
gemacht wird> sich aus dem Ventilaggregat zu lösen.
-
Die Bedeutung dieser Konstruktion liegt darin, daß der Zusammenbau
schnell erfolgen kann. Alle Teile sind mit losen Sitz leicht zusammenaubauen und
durch den Klemmvorgank werden dieselben dauernd fest aneinandergehalten.
-
Für ein wirksames Einklemmen ist es offensichtlich erforderlich,
daß der Spalt 70 sich ganz schließt, wobei die sich genenüberstehenden Seiten dicht
aneinander anstoßen müssen. Falle en gewünscht wird, kann der Spalt 70 auch infolge
einer geeigneten Formgebung dicht geschlossen werden. In der Klemmhülse ist ferner
eine Außennut vorgesehen, damit Dämpfe eder Gass über der Flüssigkeit innerhalb
des Behälters, an den das Ventilaggregat
angebaut ist, in die Mischiamser
56 gelangen können, um die Zerstäubung wirksamer zu gestalten. Sonst sorgt die Außennut
74 für den Durchtritt des Gases aue den oberen Teil des Behälters durch die Einschnürung
62 hindurch zu dem gleichen Zweck.
-
Obwohl - wie bereite oben erklärt wurde - die Klemmhülse 68 getrennt
von dem Ventilgehäuse 16 gefertigt und dann mechanisch an dem Tauchrohr 76 angebracht
werden kann, ist es doch vorzuziehen, den Zusammenbau eo vorzunehmen, wie es nachstehend
beschrieben werden wird.
-
Das Ventilgehäuse 16, wie es in den Figuren 4 und 6 dargestellt ist,
wird vorzugsweise in einen Stück mit der Klemmhülse 68 gefgramt wobei die letztere
eine Verlängerung des ersteren darstellt. Die Konstruktion der Klemmhülse nach den
Figuren 4 und 6 ist genau die gleiche wie die der Klezihülse 6B nach Figur 3, mit
der Ausnahme jedoch, daß ein kleiner ringförmiger Steg 82 vorhanden ist, welcher
die Klemmhülse 68 mit den verdickten Teil 60 des zylindrischen Teils 32 verbindet.
Dieser Steg 82 befindet sich gerade an der Stelle, wo der Einschnürungsteil 64 und
der Führungskomms 80 aneinanderstoeßen. Da der Werkstoff der ganzen Konstruktion
ein Kunststoff ist, kann nan den Steg 82 so dünn ausführen, daß die Klemmhülse an
dieser Stelle leicht abzubrechen ist.
-
Bet dieser Art des Zusammenbaus verbindet san zunächst das Ventilgehämme
16 mit dem Tauchrohr 76. Da das Ventilgehäuse 16 und die Klemmhülse 68 als ein Gansez
geformt sind, kann diese Verbindung in eines Arbeitsgang erfolgen. Dabei kann das
fauchrohr 76 einfach ven eben in das Ventilgehäuse 16 hineingeschoben werden, da
die Innendurchmesser des letzteren überall gräßêr
sind als der
Außendurchmesser des Tauchrohrs. Zu diesem Zweck wird das aus Gehäuse 16 und Hülse
68 bestehende Bauteil auf eine geeignete Vorrichtung 84 gesetzt - Fig. 6 - , die
mit einer Bohrung 86 versehen ist, in welcher das untere Ende des Tauchrohre befestigt
wird, wobei dasselbe oben in der richtigen Länge hervorsteht. Wenn nun das untere
Ende der Hülse 68 an die Vorrichtung 84 anstößt, genügt ein Druck auf das obere
Ende des Ventilgehäuses 16 in der durch die Pfeile 88 angedeuteten Richtung, um
den Steg 82 ZU brechen, wodurch die Hülse 68 frei wird, aber unverzüglich in die
Einschnürung 62 hineingetrieben wird, um das obere Ende des Tauchrohrs 76 eo einzuklemmen,
wie es in der Figur 1 dargestellt ist.
-
Hieraus ist also zu ersehen, daß die soeben beschriebene Konstruktion
und deren Fertigung sowohl wirtschaftlich als auch hochwirksam für den Zweck des
Einklemmens des Tauchrohre 76 in das Ventilgehäuse 16 sind. Für die Erfindung ist
es nicht wesentlich, ob das Innere der Klemmhülse 68 mit dem Grat 72 versehen ist
oder ob ein Grat 66 vorhanden ist. Bei der vorliegenden Konstruktion hatte der Grat
72 einen Höhe von 0,002 Zoll ( 0,0508 mm) und der Grat 66 ergab an jener Stelle
eins Konmizität von nur 0,003 Zoll ( 0,0762 mm) auf Jeder Seite.
-
Viele Einzelheiten der Konstruktion können abgeändert werden, ohne
vom Geist der Erfindung abzuweichen oder sich aus deren Bereich zu entfernen, wie
er in den nachfolgenden Patent ansprüchen umrissen ist. Beispielsweise kann das
obere Ende des Ventilgehäuser 16 viele verschiedene Formen, anders als in der Zeichnung
annehmen. Die Grate an der Unterseite der Scheibe 18 dienen der Zusammenarbeit mit
der Dichtung 88, wenn das Aggregat 10 oben an der Falasche befestigt wird, ohne
daß @@@@@ diese Anordnung Beschränkungen auierlegt sind.