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Beschreibung
Ventil für Aerosolbehälter Die Erfindung bezieht sich
auf Verbesserungen an Ventilen für AerosolbehXlter, durch die eine viel einfachere
Montage und wirksamere Funktion als bei den bisher bekannten Ventilen fUr Aerosolbehälter
erreicht wird.
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Das Ventil nach der Erfindung besteht aus einer kleinen Zahl von
Einzelelementen, die zusammengesetzt eine Einheit bilden, die sowohl für metallische
als auch für Kunststoffbehälter anwendbar ist und ein einwandfreies Zerstäuben der
im Behälter enthaltenen, unter Gasdruck stehenden FlUssigkeit durch leichten Druck
auf das Ventil erlaubt. Das Ventil kann sowohl flir kontinuierlichen Austritt der
Fllissigkeit während der ganzen Zeit, während der auf dasselbe ein Druck ausgeübt
wird, ausgebildet sein, oder aber als Dosierventil, in welchem Falle jeweils nur
eine bestimmte Flüssigkeitsmenge zerstäubt und hierauf der Austritt selbständig
unterbrochen
wird, selbst dann, wenn der Druck auf das Ventil fortgesetzt wird.
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Die bekannten Ventile fUr Aerosolbehälter bestehen aus mehreren Einzelelementen
aus Metall und Kunststoff, wodurch die Montage entsprechend kompliziert und verteuert
wird. Der Verschluss dieser Ventile wird im allgemeinen durch eine Schraubenfeder
gewährleistet, wodurch leicht Störungen in der Wirkungsweise und dem Verschluss
des Ventils auftreten können und somit die Gefahr besteht, dass der Inhalt des Behälters
entweicht.
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Bei dem Ventil gemäss der Erfindung ist die kleine Zahl von Bestandteilen
lediglich unter Druck, dh. ohne Verformung, Vernietung oder Umbördelung zusammengesetzt,
wodurch die Fabrikationskosten und Montageschwierigkeiten wesentlich verringert
und Störungen in der Wirkungsweise des Ventils vermieden werden. Die bei der Konstruktion
des Ventils verwendeten Materiale sind einheitlich, d. h. es besteht keine Mischung
von Metall und Kunststoff.
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Das Ventil weist im Gegensatz zu den bekannten redusierte Dimensionen
auf, so dass es in ästhetischen Formen hergestellt werden kann. Der Verschluss des
Ventils erfolgt durch den Gasdruck des Aerosols, der auf ein inneres Diaphragma
des Ventils mit verhältnismässig grosser Oberiläche wirkt, wodurch die Nachteile
der mit Federn versehenen Ventile vermieden werden. Das Ventil kann an Behältern
aus Metall oder Glas in derselben Weise wie die bekannten Ventile angebracht
werden,
und bei Kunststoffbehältern kann die Befestigung des Ventils direkt durch Anschweissen
erfolgen.
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Das Ventil besteht aus vier wesentlichen Elementen, nämlich einem
Ventilkörper, einem Dichtungsring, einem Festhaltering und einem Druckkolben mit
Diaphragma. Es können noch zusätzliche Elemente vorgegehen werden wie z.B. ein besonderer
Zerstäuberkopf und ein Ventil im Druckkolben, wenn das Ventil als Doiierventil dienen
soll.
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Der Ventilkörper hat eine zylindrische Offnung für den Druckkolben,
wobei zwischen diesen beiden Elementen der Pesthaltering vorgesehen und auf diesem
und einer Schulter des Kolbens der Dichtungsring eingesetzt ist. Der Druckkolben
ist an seinem unteren Teil mit einem Diaphragma grosser Oberfläche versehen, welche
die Offnung des Ventilkörpers luftdicht abschliesst.. Der Druckkolben weist eine
axiale blinde Offnung auf, von der mindestens eine Durchtrittsbffnung kleinen Durchmessers
abzweigt und derart angebracht ist, dass wenn sich der Kolben unter dem Einfluss
des auf sein Diaphragma ausgeübten Gasdruckes in seiner höchsten Stellung befindet,
diese Durchtrittsöfinung oder -öffnungen durch den genannten Dichtungsring verschlossen
sind, und wenn der Kolben durch eine äussere Kraft heruntergedrückt wird, offen
bleiben und mit der Austrittsöffnung des Ventilkörpers in Verbindung stehen.
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In den beigeftfgten Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele dargestellt,
und zwar zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des montierten Ventils,
gemäss einer ersten Ausführungsform.
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Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 3.
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Fig. 3 einen Grundriss.
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Fig. 4 einen Schnitt des in die Einzelteile zerlegten Ventil.
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Fig. 5 eine Seitenansicht eines Behälters, teilweis im Schnitt, an
den das Ventil gemäss der Erfindung angebracht ist.
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Fig. 6 die in Fig. 5 mit a bezeichnete Stelle in vergrössertem Maßstab.
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Fig. 7 eine seite, als dosierventil dienende AusfUhrungsforn, im
Schnitt, ähnlich der in Fig. 2 dargestellten.
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Fig. 8 eine dritte Ausführungsform mit besonderem Zerstäuberkopf,
ebenfalls im Schnitt entsprechend Fig. 2.
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Wie Fig. 1, 2, 3 und 4 zeigen, besteht das Ventil aus einem Ventilkörper
1, einem Dichtungsring 2, einem Festhaltering 3 und einen Druckkolben 4 mit Diaphragma.
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Der Ventilkörper ist rund und hat eine innere, zylindrische Oiinung,
die in zwei Teile unterteilt ist, nämlich einen oberen Teil 5 mit kleinerem Durchmesser
und einen unteren Teil 6, von dem die Austrittsöffnung 7 ausgeht. Der obere Teil
5 ist mit einer elastisch verformbaren, kappenartigen Abdeckung verschlossen. Am
Boden ist der Ven-
tilkörper 1 mit zwei konzentrischen Nuten versehen,
nämlich einer inneren 8 für die Befestigung des Druck kolbens, und einer äusseren
9 fUr die Aufnahme einer Dichtung zwischen dem Ventil und dem Behälter, auf dem
es angebracht wird.
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Der Dichtungsring 2 besteht aus einem elastischen Material und ist,
wie Fig. 2 zeigt, gegen die durch den Absatz zwischen den Teilen 5 und 6 der Mittelöffnung
des Ventilkörpers gebildete ringförmige Schulter eingesetzt. Der äußere Durchmesser
des Dichtungsringes entspricht dem Durchmesser der Offnung 6 und ihr innerer Durchmesser
entspricht dem Durchmesser der Offnung 5, so dass diese vollkommen frei ist.
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In die Offnung 6 ist der Festhaltering 3 eingesetzt, der die Aufgabe
hat, den Dichtungsring 2 zu halten.
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Der äußere Durchmesser dieses Ringes ist etwas grösser als der Durchmesser
der Offnung 6, so dass zum Einsetzen desselben ein leichter Druck notwendig ist.
Der innere Durchmesser des Ringes 3 entspricht dem Durchmesser des unteren, erweiterten
Teiles des Druckkolbens 4, und seine Höhe ist so bemessen, dass sein unterer Rand
mit dem Boden des Ventilkörpers 1 bündig ist. Der Druckkolben 4 besteht aus einem
Kolbenkopf 10, einem Kolbenkörper 11 und einem Diaphragma 12. Der Körper 11 ist
mit einer zentralen, blinden Offnung 13 für den Austritt der Flüssigkeit versehen.
Von dieser Offnung gehen schräge Durchtrittsöff-
nungen 14 aus,
die in der Schulter des Kolbenkörpers 11 mUnden0 Das untere Ende des Kolbenkörpers
ii weist einen flanschartigen, dünnwandigen Rand 12 auf, der das genannte Diaphragma
bildet. Dieses Diaphragma ist leicht konkav und besitzt auf der oberen Seite eine
mit dem Kolbenkörper konzentrisch verlaufende, ringdörmige Rippe 15, die zur Befestigung
am Ventilkörper dient. Die Offnung 13 ist von einer zylindrischen Wand 16 umgeben,
die der Befestigung des Steigröhrchens dient.
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Die Zusammensetzung der verschiedenen Einzelteile ist aus Fig. 2
ersichtlich. Der Kopf 10 des Kolbens 4 ist in die Offnung 5 eingesetzt und der Kolbenkörper
11 in den Ring 3, so dass der Dichtungsring 2 durch den Festhaltering 3 und die
Schulter des Kolbenkörpers 11 gegen den inneren Absatz des Ventikörpers 1 gepresst
wird und die Mündungen der Durchtrittsöffnungen 14 verschlossen hält.
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In Fig. 5 und 6 ist die Anbringung des Ventils auf einem Behälter
ersichtlich. Die Befestigung erfolgt wie üblich durch einen Festhaltering 17, der
das Ventil gegen den Behälterrand presst (siehe insbesondere Fig. 6), wobei der
luftdichte Verschluss mittels einer elastischen Dichtung 18 erfolgt, die in die
Nut 9 des Ventilkörpers eingesetzt ist.
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Im Behälter selbst befindet sich das zu zerstäubende Produkt und
ein Gas, das unter einem entsprechend hohen Druck steht, um das Produkt beim Offnen
des
Ventils aussustossen.
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Wenn sich die verschiedenen Orgsne des Ventils in der in Fig. 2 gezeigten
Stellung befinden, wirkt der innere Druck auf das Diaphragma 12, wodurch die Schulter
des Kolbenkörpers 11 den Dichtungsring 2 gegen den inneren Absatz des Ventilkörpers
1 presst und die MUndungen der Durchtrittsöffnungen 14, wie bereits erwähnt, verschlossen
hält. Vird nun aber dir obere elastische Abdeckung des Ventilkörpers nach unten
gedrückt, so überträgt sich dieser Druck auf den Kolbenkopf 10 und somit auf den
Kolbenkörper 11, der sich in axialer Richtung verschiebt und damit die Mdndungen
der Durchtrittsöffnungen 14 frei gibt. Durch die Wirkung des inneren Druckes des
Behälters steigt das eingefüllte Produkt, z0B. eine Flüssigkeit, im Steigröhrchen
19 hoch, durchquert die zentrale Oeffnung 13 und die Durchtrittsöffnungen 14, um
schliesslich durch den seitlichen Ausgangskanal 7 zerstäubt zu werden. Der Austritt
des Produktes erfolgt solange, als auf den Kolben 4 ein Druck von aussen ausgeübt
wird. Sobald dieser Druck aufhört, kehrt der Kolben in seine Ausgangsstellung zurück,
und zwar unter der Einvirkung des Diaphragmas 12, auf welche der innere Gasdruck
wirkt, wodurch die Durchtrittsöffnungen 14 wieder geschlossen werden.
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Für gewisse Zwecke sind Dosierventile notwendig, d.h. Ventile, die
bei jeder Betätigung nur eine bestimmte Menge des Produktes zerstäuben. Eine kleine
änderung des
beschriebenen Ventile genügt, um diese Virkung zu rzielen,
wie in Pig. 7 dargestellt ist. Diese Inderung besteht einzig darin, den Druckkolben
aus zwei getennten Teilen herzustellen, nämlich dem Kopf 10' und dem Körper 11'
und in diesem KUrper awei zylindrische Kammern 20 und 21 vorzusehen, die verschiedene
Durchmesser auif weisen und miteinander durch einen konischen Teil verbunden sind.
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In der zylindrischen, den grösseren Durchmesser aufweisenden Kammer
20 ist der Kopf 10t des Kolbens axial verschiebbar angeordnet, währenddem die mit
kleinerem Durchmesser versehene Kammer 21 eine Kugel 22 enthält, die zusammen mit
dieser Kammer ein Kugelventil bildet. Der Kopf 10' hat einen zylindrischen Ansatz
23, der sich in axialer Richtung gegen die Kugel 22 erstreckt, dieser Kugel in Ruhestellung
aber einen gewissen Spielraum lässt. Die übrigen Teile des Ventils sind identisch
mit denen des vorhergenannten Beispiel.. Dieses Dosierventil wirkt wie folgt: Durch
den im Innern des Behälter vorhandenen Gasdruck steigt die Flüssigkeit im Steigröhrchen
19 hoch, hebt die Kugel 22 an und füllt die Kammern 21 und 20.
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Beim Ausüben eines Druckes auf den oberen Ventilteil verschiebt sich
der Kopf 10' nach unten, drückt mit seinem Ansatz 23 die Kugel 22 gegen ihren Sitz
und schliesst somit die Offnung des Steigröhrchens. Bei noch weiterem Druck wird
der Kolbenkörper 11' ebenfalls nach unten verschoben, wodurch die Mündungen der
Durchtrittsöffnungen 14 frei
werden, so dass die im Innern der
Kammer 20 enthaltene Flüssigkeit, die dem gleichen Druck unterworfen ist wie der
im Behälter herrschende, durch die Offnung 7 austritt.
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In Fig. 8 ist eine zweite Variante des beschriebenen Ventils gezeigt,
gemäss der der obere elastische Teil des Ventils weggelassen und die Austrittsöffnung
7' in einem besonderen Zerstäuberkopf vorgesehen ist. In diesem Fall wird der Druck
zum Zerstäuben des Produktes auf den Kopf 24 ausgeübt. Die Form dieses Kopfes kann
dem Verwendungszweck des Aerosolbehälters und den Wünschen des Fabrikanten angepasst
werden.
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Das für die Konstruktion des Ventils verwendete Material kann Polyäthylen,
Polypropylen, Acetal oder sonst ein Kunststoff sein, der die notwendigen physischen
und chemischen Eigenschaiten für den Gebrauch und die Wirkungsweise des Ventils
besitzt.
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Patentansprüche: