DE2104006A1 - Sprühdosenventil - Google Patents

Description

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PATENTANWÄLTE

Dipl. Ing. E. Eder DipUng. K. Scbiescfakt

Edward Howard Green,
Addison, Illinois/USA

Sprühdosenventil

Die Erfindung bezieht sich au JT unter Druck stehende Sprühdosen mit einer Büchse, Flasche oder anderen Behälter, in dem oben in einer Abdeckung oder einem Verschlußstück der Sprühkopf und das Ventil (Absperrorgan) dicht angebracht sind. Der Abfüller oder Hersteller, der das unter Druck stehende Produkt in den Behälter bringt, kauft diese und den aus Ventil, Sprühkopf und Abdeckung bestehenden Teilesatz von verschiedenen Lieferanten.

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Ventil und Sprühkopf besitzen eine von der Mit te der Abdeckung nach oben gehende Habe mit einer öffnung. Lit der Unterseite der Abdeckung wird ein Ventilgehäuse dicht verschlossen, wobei eine elastische, ringförmige und elastomere Dichtung in die Nabe geklemmt wird, so daß der zentrale Durchlaß der Dichtung mit der Öffnung in der Nabe ausgerichtet ist. Unten am Gehäuse ist ein Tauchrohr angebracht, so daß das aus den Behälter abzugebende, unter Druck stehende Erzeugnis das Gehäuse, den zentralen Durchlaß und die öffnung in der Nabe passieren muß. Innerhalb des Gehäuses befindet sich ein vertikal verschiebbarer Ventilkolben, der von einer im Gehäuse gehaltenen Feder, die gegen die Unterseite des Kolbens wirjct, nach oben gegen die Unterseite der Dichtung gedruckt wird. Der Ventilkolben weist oben einen Rand um eine Hülse auf, wobei Rand und Hülse konzentrisch zum Durchlaß in der Dichtung liegen. Der Sprühkopf besteht aus einem Stück mit einem erweiterten Betätigungsdruckicnopf oder Drücker, der bei Benutzung mit einem Finger nach unten gedruckt wird, und mit einem nach unten gehenden, hohlen Stößel. Die Stößelbohrung steht mit der äußeren Mündung des Sprühkopfs in Verbindung. Der Stößel sitzt dicht und verschiebbar im Durchlaß der Dichtung und mit seinem unteren Ende in der Hülse. Nimmt man den Sprühkopf ab oder läßt ihn in der Hülse sitzen, so kann das unter Druck stehende Erzeugnis aus dem Behälter nicht entweichen, da der Sitz des iColbenrandes gegen die Unterseite der Dichtung drückt. Beim Drücken des Sprühkopfs nach unten wird der Kolbenrand vom Sitz abgehoben, das unter Druck stehende Erzeugnis kann im Tauchrohr aufsteigen, passiert das Gehäuse, geht über den Rand in einen Schlitz am unteren Ende des Stößels, tritt in die Stößelbohrung ein und passiert die äußere Mündung des Sprühkopfes.

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Es ist bekannt, die Hülse symmetrisch zur vertikalen Achse anzuordnen und den Stößel mit einem annähernd zylindrischen oder ringförmxgen unteren Ende zu versehen, jedoch nicht für den axial verlaufenden Schlitz. Eine Variante dieser Anordnung dient zur Veränderung der Sprühmenge durch eine bestimmte damit zusammenwirkende Vorrichtung, angeformt an den nach unten gehenden Sprühkopfstößel, dem unteren Ende der Hülse des Ventilkolbens und auf der oberen Wand der Hülse. Anstelle einer zylindrischen, mit dem unteren Stößelende zusammenwirkenden Hülse im Ventili;olben besitzt die Hülse mit einer Ausnehmung im unteren Ende des Stößels zusammenwirkende Anschläge zur Begrenzung der Drehbarkeit von Sprühkopf und Stößel in der Hülse. Bei der zuvor beschriebenen Anordnung konnte sich der Stößel gegenüber dem Ventillcolben frei drehen, vorausgesetzt, daß sich der Kolben nicht gegenüber dem Ventilgehäuse drehte, was nicht immer der Fall war. Zusätzlich zu der Anordnung zur Erzielung einer variablen Sprühmenge war entlang dem oberen Rand des Ventilkolbens und in der Hülse eine in der Höhe variable Rampe oder eine Reihe von Stufen vorgesehen, in deren Wand eingeschnitten, aber nicht ganz durchgehend, so dai. das obere Ende des Ventilkolbens noch immer anstoßend einen Rand aufwies, der um die zentrale öffnung gleichmäßig gegen die Dichtung drückte. Die Länge des Schlitzes im Stößel war so gewählt, daß bei vollem Sitz des unteren Stößelendes in der Hülse das obere Ende des Schlitzes geringfügig über den obersten Abschnitt der Rampe oder der Stufen reichte. Durch Drehen des Stößels gegenüber dem Ventillcolben wurde der Schlitz in eine andere Lage gebracht, in der die Öffnung aus dem Schlitz heraus eine andere Fläche aufwies, so daß man während des Gebrauchs eine variable Sprühmenge dadurch erzielen konnte, indem man das Teil der Rampe oder der Stufen wählte, das mit dem Schlitz ausgerichtet war. Dies ließ sich durch geringfügiges Drehen

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des Sprühkopfes erreichen.

Eine modifizierte Form der beschriebenen Anordnung verhinderte durch damit zusammenwirkende Mittel die Rotation des Ventilkolbens gegenüber dem Ventilgehäuse. In das Innere des Ventilgehäuses hatte man zwei diametral gegenüberlxegende Rippen geformt, während der Ventilkolben einen unteren Flansch mit den gegenüberliegenden Ausnehmungen aufwies. Während des Zusammenbaus wurden die Ausnehmungen mit den Rippen, dem Kolben und dem Gehäuse ausgerichtet.

Bei der Fertigung der zuletzt genannten Anordnung traten nun Schwierigkeiten auf. Zum Zusammensetzen der Teile wurde eine Maschine benötigt, die den Ventilkolben,um ihn gegenüber den Rippen in die richtige Lage zu bringen_?drehte, damit man den Kolben teleskopartig in das Gehäuse hineinbewegen und den Zusammenbau abschließen konnte.

Man benötigte hierzu eine aufwendige Anlage, während dennoch die Montagegeschwindigkeit zurückging.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Sprühdosenventil mit einem normalerweise mit einer Stirnfläche gegen eine Dichtung in einem Gehäuse im Inneren der Dose gedrückten Verschlußstück und mit einem hohlen, in das Verschlußstück eingesetzten und demgegenüber verdrehbaren Sprühkopfstößel mit einer langgestreckten öffnung zum Durchlaß des in der Dose enthaltenen Sprühfluids, der am oberen Ende mit einem Sprühkopf versehen und im Verschlußstück verschiebbar ist. Das Sprühdosenventil ist gekennzeichnet durch eine während der Herstellung das Zusammensetzen von Verschlußstück und Gehäuse erleichternde Vorrichtung mit mehreren auf einer Außenseite des Verschlußstücks

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und innen am Gehäuse gleichmäßig verteilten, axialen Zähnen und durch mindestens zwei axiale, an der anderen Außenseite des Verschlußstücks am Umfang und innen am Gehäuse im Abstand angeordneten Rippen, wobei das untere Ende der Zähne und das obere Ende der Rippen diese während der Zusammensetzbewegung gegenseitig führt, so daß nach dem Einsetzen des Verschlußstücks in das Gehäuse Rippen und Zähne miteinander kämmen.

Die ausführlichere Erläuterung der Erfindung erfolgt unter Bezugnahme auf mehrere in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine vollständige Sprühdose im Aufriß, Fig. 2 einen Teil eines zentralen Schnitts durch Ventil und

Sprühkopf der Sprühdose nach Fig. 1, Fig. "3 einen Schnitt durch die Ventilanordnung nach Fig. 2

längs der Linie 3-3 und
Fig. 4 zur Darstellung des Zusammenbaus eine auseinandergezogene Ansicht von Ventilkolben und Ventilgehäuse.

Die Sprühdose 10 nach Fig. 1 umfaßt eine Büchse 12 mit einem versiegelten Boden und einem gewölbten Oberteil 14_f das in eine öffnung 16 mit eingerolltem Rand 1b ausläuft. Die Ventilanordnung 20 ist an einer Abdeckung 22 angebracht, die unter Verwendung einer geeigneten Dichtmasse 26 mit einem eingerollten Rand 24 mit dem eingerollten Rand 18 umgebördelt ist. Oben ragt aus dem Abdeckteil ein Sprühkopf 28 heraus der zum Versprühen des unter Druck stehenden Erzeugnisses aus der Dose nach unten drückbar ist.

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Die Abdeckung 22 zeigt eine zentrale, nach oben gerichtete Nabe 30, aus deren Mitte herausragend. Durch eine zentrale öffnung 32 der Nabe 30 führt der nach unten gehende Stößel 34 des Sprühkopfs 28. An der Abdeckung ist ein annähernd zylindrisches Ventilgehäuse 36 fest und dicht angebracht. Bin erweiterter Rand 38 des Gehäuses 36 ist durch die Bördelung 4u in die Nabe 30 eingebördelt, so daß das Gehäuse 36 ganz im Inneren der so gebildeten Anordnung 2u sitzt. Zwischen dem .Rand 38 und der Krone 44 der Nabe 30 liegt dicht eine elastomere Dichtung 42. Die Dichtung 42 besitzt in der hitte einen mit der Öffnung 32 ausgerichteten Durchlaß 46, wodurch der Stößel 34 des Sprühkopfs 28 dicht, aber verschiebbar umschlossen wird.

Im Inneren des Ventilgehäuses befindet sich ein Ventilkolben 48, der von einer Schraubenfeder 5ü am Boden des Gehäuses 36 nach oben gedrückt wird. In den Ventilkolben 48 ist oben ein Ventilsitz 52 eingeformt, der normalerweise in dichtem Eingriff mit der Dichtung 42 gehalten wird, damit das unter Druck stehende Erzeugnis nicht entweichen kann. Der Ventilkolben nimmt mit einer Hülse 54 das untere Ende des Stößels 34 auf, wobei ein Führungsvorsprung 56 in der Mitte der Hülse liegt. Unten an das Ventilgehäuse 36 ist mittels eines Sprengringes 60 ein Tauchrohr 58 angeklemmt, durch das das unter Druck stehende Erzeugnis in die Kammer 62 gelangt, aus der es bei offenem Ventil abgegeben wird. Der Schlitz 66 öffnet sich in einen Gang 64 innen am oberen Ende des Ventilkolbens 4ö.

So weit ist die beschriebene Anordnung bekannt. In der Wand des Ventilkolbens befinden sich Stufen 66, die mit dem oberen Ende des Schlitzes 66' zusammenwirken, wodurch sich die wirksame Fläche des Schlitzes in unterschiedlichem Ausmaß öffnen läßt.

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Unterstützt wird dies durch die Ausnehmung 68 und den Anschlag 70 am Boden der Hülse 54» Dies ist ebenfalls bekannt.

Gemäß der Erfindung ist der Ventilkolben 48 nun nicht, wie dies bekannt ist, mit einem unteren Flansch versehen, sondern besitzt mehrere, damit aus einem Stück bestehende, axiale Zähne 72, die um den Umfang des Kolbens verteilt sind und Nuten 74 einschließen. Man kam eine geeignete Anzahl Zähne verwenden, vorausgesetzt sie erstrecken sich vollständig um den Umfang und sind so dimensioniert und angeordnet, daß sie mit den zu beschreibenden Rippen zusammenwirken. Die unteren Enden der Zähne 72 sind mit Heißelspitzen 76 versehen. Eine untere Verlängerung 78 greift in die Feder 50 und drückt den Kolben in seinen Sitz. Die Verlängerung 78 ist zur Verbesserung der freien Strömung des unter Druck stehenden Erzeugnisses während des Gebrauchs bei 8ü gespalten.

Innen besitzt das Ventilgehäuse 36 zwei langgestreckte Rijpen 82 und 84, die einander diametral gegenüberliegen. Die Rippen 82 und 84 sind axial ausgerichtet und so angeordnet, daß sie jeweils mit vier Nuten 74 zusammenwirken, die um 90⁰ um den Umfang des Ventilkolbens 48 verteilt sind* Es sind insgesamt acht Zähne 72 vorhanden, die acht um 45° versetzte Nuten 74 einschließen. Zähne und Nuten sind symmetrisch angeordnet, so daß bei jeder Drehung des Kolbens 4b ein Eingriff mit den vier Rippen 82 und 84 zustande kommt.

Vorzugsweise sind zwei Rippen b2 langer als die übrigen und erstrecken sich bis knapp an das obere Ende des Gehäuses 36, so dab bei der Bewegung des Kolbens 48 in das Gehäuseinnere diese Rippen 82 zuerst greifen. Diese Rippen sind bei 86 abgeschrägt, so daß beim Eingriff mit den Meißelspitzen 76

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eine Führungswirkung erfolgt, wodurch die Spitzen 76 etwas gedreht werden und entlang den Abschrägungen 86 nach unten gehen, wodurch der Kolben zwischen sämtliche Rippen 82 und 84 eingepaßt wird. Dieses endgültige Ineinandergreifen zeigt besonders Fig. 3. Man erkennt, daß bei einem Ventilkolben mit acht Zähnen, der mit einem Gehäuse mit vier Rippen zusammenwirkt, immer vier Nuten 74 vollständig frei sind, so daß das unter Druck stehende Erzeugnis durch diese frei nach oben strömen kann.

In der Zeichnung sind die Teile in starker Vergrößerung gezeigt. In Wirklichkeit beträgt der Außendurchmesser des Ventilkolbens 48 ca. 5 bis 6 mm. Die Wurzel der Zähne 72 ist deshalb sehr fein, so daß man sie für schwach halten und ein Abbrechen während der Benutzung des Sprühkopfes befürchten könnte. Durch die Verwendung von vier Rippen 82 und 84 erhält man die Stärke von vier Zähnen, die jeder Drehkraft am Sprühkopf 28 standhält. Die Teile 72, 74 und 82, 84 müssen selbstverständlich nicht unbedingt als Zähne, Nuten und Rippen ausgebildet sein. Vor allem kann man die Rippen als Keile und die Nuten 74 als Schlitze ausführen.

PATENTANWÄLTE

DIpI. Ing. E. Eder Dipl. lag. K. Scbiischkl

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Claims (8)

PATENTANWÄLTE Q O 1 Π / Π Π C DIpI. Ing. E. Eder η 2 I 04 006 Dipl. Ing. K. Scliiescfike Patentansprüche

1. ' Sprühdosenventil mit einem normalerweise mit einer Stirnfläche gegen eine Dichtung in einem Gehäuse im Inneren der Dose gedrückten Verschlußstück und mit einem hohlen, in das Verschlußstück eingesetzten und demgegenüber verdrehbaren Sprühkopfstößel mit einer langgestreckten öffnung zum Durchlaß des Jn der Dose enthaltenen Sprühfluids, der am oberen Ende mit einem Sprühkopf versehen und im Verschlußstück verschiebbar ist, gekennzeichnet durch eine während der Herstellung das Zusammensetzen von Verschlußstück (48) und Gehäuse (36) erleichternde Vorrichtung mit mehreren auf einer Außenseite des Verschlußstücks (48) und innen am Gehäuse (36) gleichmäßig verteilten, axialen Zähnen (72) und durch mindestens zwei axiale, an der anderen Außenseite des Verschlußstücks (48) am Umfang und innen am Gehäuse (36) im Abstand angeordnete Rippen (82, 84), wobei das untere Ende der Zähne und das obere Ende der Rippen diese während der Zusammensetzbewegung gegenseitig führt, so daß nach dem Einsetzen des Verschlußstücks in das Gehäuse Rippen und Zähne miteinander kämmen.

2. Sprühdosenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (82, 84) an der Innenseite des Gehäuses (36) und die Zähne (72) an der Außenseite des Verschlußstücks vorgesehen sind.

3. Sprühdosenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der Zähne als radiale Meißelzähne (76) ausgeführt sind und daß die oberen Enden (86) der Rippen abgeschrägt sind und radial abgeschrägte Kanten bilden.

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4. Sprühdosenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (82, 84) eines Paares einander diametral gegenüber angeordnet sind.

5. Sprühdosenventil nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (78) des Verschlußstücks eine Verlängerung aufweist, deren Durchmesser wesentlich kleiner ist als der übrige Kolben (48) und daß das Gehäuse unten mit einer Schraubenfeder (50) versehen ist, so daß während des Zusammenbaus von Verschlußstück und Gehäuse die Verlängerung in die Feder einsetzbar ist.

6. Sprühdosenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Rippen erheblich kleiner ist als die Anzahl der Zähne, so daß nach dem Zusammenbau mehrere freie Räume zwischen den Zahnpaaren vorhanden sind.

7. Sprühdosenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vi<
Zähne vorgesehen sind.

gekennzeichnet, daß vier um 90° versetzte Rippen und acht

8. Sprühdosenventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nur zwei diametral gegenüberliegende Rippen am oberen Ende abgeschrägt und länger als die beiden anderen Rippen sind, so daß sie bei der Bewegung des Verschlußstücks in das Gehäuse hinein zuerst mit den Zähnen kämmen.

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