DE2221305A1

DE2221305A1 - Anordnung aus einer Ventileinheit und einem Kunststoff-Ventilhalter fuer einen unter Druck stehenden Behaelter

Info

Publication number: DE2221305A1
Application number: DE19722221305
Authority: DE
Inventors: Focht John Richard
Original assignee: Precision Valve Corp
Current assignee: Precision Valve Corp
Priority date: 1971-05-07
Filing date: 1972-04-29
Publication date: 1972-11-23
Also published as: NL7205622A; AU4155072A; FR2137526A1; ZA722638B; SE381411B; AR195067A1; DE2221305C3; BR7202785D0; GB1330616A; DE2221305B2; CA966457A; AU459994B2; CH544250A; ES402240A1; FR2137526B1; IT953817B; US3845888A; BE783117A; AT321811B

Description

Anordnung aus einer Ventileinheit und einem Kunststoff Ventilhalter für einen unter Druck stehenden Behälter

Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus einer Ventileinheit und einem Kunststoff-Ventilhalter für einen unter Druck stehenden Behälter, bei der die Ventileinheit ein Ventilgehäuse, einen Ventilkörper, eine Ventilfeder und eine Ventildichtung und der Ventilhalter einen hohlen zylindrischen mantelartigen Teil aufweist, der außen eine ringförmige Schulter und einen radialen Flansch aufweist, wobei diese Anordnung in eine mittlere Öffnung eines Endverschlusses für den Behälter einsetzbar ist, die Schulter gegen den Rand der Öffnung drückt und der radiale Flansch des Ventilhalters oben an dem Endverschluß anliegt.

Diese Anordnung ist z. B. für Druckbehälter geeignet, wie sie zur Abgabe von Materialien in Aerosolform verwendet werden.

Die meisten Aerosolventile haben eine Dichtung, einen Ventilkörper und eine Feder in einem Ventilgehäuse. Diese Teile werden mit Hilfe einer Bördelung oder^ dergleichen in dem Sockelteil einer Metallventilhalterungskappe in der richtigen Lage zueinander gehalten. Wenn die Halterungskappe mit den Ventilteilen und einem Erzeugnisabführrohr versehen ist, wird sie in Form einer Einheit verkauft, um sie später durch Ausbildung einer Roll- bzw. ¥alzn*t an einer Einlaßöffnung in der oberen Anschlußwand eines Behälters zu befestigen. Die US-Patentschrift 2 631

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zeigt eine derartige Ventil- und Halterungskappe.

Ferner ist eine Anordnung der eingangs erwähnten Art bekannt (US-PS 2985 342), bei der die Ventilanordnung völlig aus Kunststoff besteht und keine metallische Ventilhalterungskappe erforderlich ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der die Einzelteile automatisch bzw. maschinell zusammensetzbar sind und die einem hohen Behälterdruck standhält, ohne daß ein Leck auftritt.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Rand der mittleren Öffnung des Endverschlusses als nach innen ragender Flansch ausgebildet ist und der zylindrische mantelartige Teil des Ventilhalters außen einen ringförmigen Dichtungswulst aufweist, der radial gegen den nach innen ragenden Flansch drückt.

Vorzugsweise ist der radiale Flansch des Ventilhalters dicht anliegend an einen den nach innen ragenden Flansch umgehenden, flachen konischen Teil des Endverschlusses herangebogen.

Der mantelartige Teil kann mehrere einteilig mit einem unteren Abschnitt dieses Teils ausgebildete und nach innen ragende Lappen aufweisen, deren freie Enden nach oben gegen die Ventileinheit drücken und diese in dem Ventilhalter festhalten.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß der mantelartige Teil in einer oberen Endwand endet, durch die ein hohler, am Ventilkörper angeschlossener Ventilschaft ragt, und daß die Ventildichtung durch einen oberen Rand des Ventilgehäuses unter dem Aufwärtsdruck der Lappen gegen diese Endwand gedrückt ist.

Bei dieser Anordnung bedarf es lediglich der Ausübung eines Drucks, um sie in der mittleren öffnung des Ilndverschlusses ein-

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zusetzen. Dabei rastet sie formschlüssig in diese mittlere Öffnung ein, so daß sie in beiden Richtungen unverrückbar festgehalten wird. Der nach innen ragende Flansch des Endverschlusses legt sich dicht an dem radialen Wulst des mantelartigen Teils an, wobei er gleichzeitig dicht auf der Schulter aufsitzt. Ferner legt sich der radiale Flansch des mantelartigen Teils unter Druck dicht an den flachen, konischen Teil des Endverschlusses an. Auf diese Weise ergibt sich eine einfach herzustellende und dennoch gas- und flüssigkeitsdichte Verbindung, die selbst einem hohen Innendruck standhält, ohne daß ein Leck auftritt.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden im folgenden anhand von Zeichnungen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Fig. 1 stellt einen Querschnitt durch eine Ventileinheit,

einen Ventilhalter und einen Endverschluß nach der Erfindung dar, während

Fig. 2 eine Teilschnittansicht der Anordnung nach Fig. 1 in Expbsionsdarstellung vor dem Zusammensetzen zeigt.

Bei der dargestellten Anordnung ist ein kuppelartig gewölbter metallischer Endverschluß 10 mit einem Anschlußrand 11 versehen, wie er üblicherweise zur Befestigung von Endverschlüssen an unter Druck stehenden Aerosolabgabebehältern verwendet wird. Eine Ventileinheit 60 aus Kunststoff ist in.einer mittleren Öffnung des Endverschlusses 10 in nachstehend beschriebener Weise gas- und flüssigkeitsdicht befestigt, Obwohl die verschiedensten Arten von Kunststoffen verwendet werden können, wird Nylon bevorzugt.

Die Ventileinheit 60 umfaßt einen Ventilhalter 20 aus Preßkunststoff, ein Ventilgehäuse 30, einen verschiebbaren Ventilkörper 40 mit einem hohlen Ventilschaft 42 zur Aufnahme eines Betätigungsknopfes 70, eine elastische Dichtung 46 und eine Ventilfeder 48. Der Ventilhalter 20 hat einen hohlen zylindrischen

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mantelartigen Teil 22, der die Ventilteile aufnimmt. Der zylindrische mantelartige Teil 22 endet in einer Endwand 24, durch die der Ventilschaft 42 hindurchragt. Die Ventilschaftöffnung in der Endwand 24 kann Auszackungen 26 zur schnellen Füllung des Behälters mit einem Treibmittel enthalten, wie es in der US-Patentschrift 3 319 669 beschrieben ist. Der zylindrische Teil 22 des Ventilhalters dient zur Halterung der Ventileinheit^Sie Teile 30, 40, 46 und 48 umfaßt. Der Ventilhalter hat ferner einen radialen Flansch 28, der auf dem metallischen Endverschluß 10 anliegt. Eine hochstehende Wand 29 kann am Rand des Flansches zur Anbringung einer Schutzhaube 80 vorgesehen sein.

Das Ventilgehäuse 30 sitzt passend im zylindrischen Teil 22 des Ventilhalters 20. Das Ventilgehäuse 30 kann einen Tauchrohr-Aufnahme stutzen 34 für ein Erzeugnis-Abzugsrohr enthalten. Der Stutzen 34 kann bei Behältern weggelassen sein, bei denen kein Abzugsrohr erforderlich ist, z. B. bei Behältern, die in umgekehrter Haltung verwendet werden sollen. Der Ventilgehäuserand 36 ist so geformt, daß er dichtend mit der Unterseite der elastischen Ventildichtung 46 in Eingriff gebracht werden kann. Mehrere radiale Rippen 32, die auf der Innenseite des Ventilgehäuses 30 ausgebildet sind, dienen zur Verstärkung des Ventilgehäuses und als Sitz bzw. Widerlager für die Ventilfeder 48.

Der Ventilkörper 40 enthält einen hohlen Ventilschaftteil 42 zur Aufnahme eines Betätigungsknopfes 70, wobei der Schafteil 42 einen Erzeugniskanal enthält. Eine Ventilöffnung 44 erstreckt sich quer zum Ventilschaftkanal und wird durch den Rand der Öffnung der ringförmigen elastischen Dichtung 46 dicht abgeschlossen, wenn das Ventil geschlossen ist, jedoch freigelegt, so daß das unter Druck stehende Erzeugnis aus dem Behälter durch diese Öffnung gedrückt wird, wenn der Ventilschaft 42 gegen die Kraft der Ventilfeder 48 nach unten gedrückt wird. Die elastische Dichtung 46 wird auf die in der US-Patentschrift 2631 814 beschriebene Weise von der Ventilöffnung 44 weggebogen, um das Erzeugnis abzugeben.

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Der Ventilhalter 20 kann tinter Ausübung einer Kraft formschlüssig und gas- bzw. flüssigkeitsdicht mit dem Endverschluß 20 des Behälters in Eingriff gebracht werden, wobei sich der zylindrische mantelartige Tei^22 durch eine mittlere Öffnung des Endverschlusses erstreckt. Die äußere Oberfläche des zylindrischen Teils 22 unter dem radialen Flansch 28 ist mit einem ringförmigen Dichtungswulst 21 und einem ringförmigen Schulterteil 23 versehen. Die mittlere Öffnung im Endverschluß 10 hat einen Rand in Form eines nach innen ragenden, sich verjüngenden Flansches 13. Der Durchmesser der Öffnung ist etwas kleiner als der äußere Durchmesser des zylindrischen Teils 22 des Ventilhalters 20, so daß sich ein Preßsitz ergibt , wenn der Ventilhalter in die Öffnung gezwängt wird. Wenn der Ventilhalter 20 in die Öffnung eingesetzt ist, drückt die untere Kante des sich verjüngenden Flansches 13 gegen die abgeschrägte Oberseite der ringförmigen Schulter 23, um den Ventilhalter festzuhalten, wenn der Behälter unter Druck steht. Die Metallkante der Endverschlußöffnung drückt sich in den Kunststoff des schulterartigen Teils 23 ein, so daß sich eine erste Druckdichtung ergibt. Der ringförmige Dichtungswulst 21, der am Ventilhalter 20 ausgebildet ist, drückt unter merklicher radialer Kompression gegen den sich verjüngenden Flansch 13, so daß sich eine weitere Druckdichtung ergibt. Der Endverschluß 10 ist mit einem flachen konischen eingedrückten Teil 12 versehen, der die mittlere Öffnung umgibt. Wenn der radiale Flansch 28 des Kunststoff-Ventilhalters vollständig aufsitzt, ist er in eine angepaßte flache konische Form gebogen, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Die Biegung des radialen Flansches 28 des Ventilhalters 20 bewirkt, daß die untere Kante des sich verjüngenden Flansches 13 eine erhebliche Kompressionskraft auf den ringförmigen Schulterteil 23 ausübt. Der Ventilhalter.20 steht, wenn er in der Endverschlußöffnunc eingerastet ist, unter Spannung, die für eine hohe Eingriffshalterungs- und Druckdichtungssicherheit sorgt.

Jiio aus dem Kunststoff-Ventilhalter 20 und dem Endverschluß 10 gebildete Anox'dnung kann einem hohen inneren Behälter druck standhalten. Der innere Druck bewirkt, daß die ringförmige Schul*

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ter 23 noch fester und tiefer mit der Kante der Endverschlußöffnung in Eingriff kommt. Ferner bewirkt ein zunehmender Innendruck eine Abflachung des konischen Teils 12 des Endverschlusses, so daß sich der Durchmesser der Endverschlußöffnung verringert und eine größere radiale Kompression des Dichtungswulstes 21 des Ventilhalters 20 und damit eine noch bessere Halterung und Abdichtung ergibt.

Der Aufbau dieser Anordnung ist für einen automatischen Zusammenbau besonders geeignet, Die elastische Dichtung 46, der Ventilkörper 40, die Ventilfeder 48 und das Ventilgehäuse 30 sind mit dem Ventilhalter 20 zusammengebaut. Das Ventilgehäuse 30 ist im Ventilhalter 20 teleskopierbar, und die elastische Dichtung 46 ist durch den vorstehenden Rand 36 des Ventilgehäuses 30 bis zu einem gewünschten Grad zusammengedrückt. Die Anordnung wird in dem axial zusammengedrückten Zustand gehaltenjUnd mehrere Nasen oder Lappen 27 werden aus dem unteren Abschnitt des zylindrischen mantelartigen Teils 22 geschnitten oder gestanzt bzw. gestoßen. Die unteren Enden der Lappen bleiben dabei einteilig mit dem mantelartigen Teil 22. Die oberen oder freien Enden der Lappen 27 werden radial nach innen gebogen, um das Ventilgehäuse 30 zu verriegeln. Ein ringförmiger Wulst 38 auf dem Lappenwiderlager 39 des Ventilgehäuses 30 dient zur Halterung des freien Endes der Lappen 27 in der Verriegelung^, lage. Die Lappen 27 werden aus dem Material des zylindrischen Teils 22 durch eine geeignete Gesenkstanze ausgestanzt und nach innen gebogen. Die Lappen 27 können in gleichen Abständen auf dem Umfang herum angeordnet sein und mittels mehrerer radialer Stanzen gleichzeitig ausgestanzt werden. Ein innerhalb des zylind* rischen Teils angeordneter Dorn kann als Gesenk für die Stanzelemente und zum axialen Eindrücken des Ventilgehäuses 30 in die Dichtung 46 dienen. Nachdem die Lappen 27 zur Verriegelung des. Gehäuses nach innen gebogen worden sind, wird der Dorn herausgezogen. Die Dichtung 46 bleibt dann zusammengedrückt.

Ein ähnliches Verfahren des Ausstanzens und Herausbiegenß von Lappen kann zur Ausbildung mehrerer Lappen 81 in der hochßtehen« den Wand 29 des Ventilhalters 20 angewandt werden, die dann Hin·»

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ter einen Flansch am unteren Rand der Schutzhaube 80 greifen, die den Ventilbetätigungsknopf 70 abdeckt. Dieses Verfahren wird vorzugsweise in Verbindung mit einer betrugssicheren Schutzhaube angewandt, die einen Reißstreifen 82 ο. dgl. zum Entfernen der Haube durch den Endverbraucher aufweist.

Der Zusammenbau des Ventilhalters und der verschiedenen Ventilteile ist durch die Verriegelung der Teile mittels derLappen

27 abgeschlossen. Die Anordnung kann dann am Behälter-Endverschluß 10 befestigt werden. Der Ventilhalter 20 wird dann mit dem Ventil in die Öffnung des Endverschlusses gedruckt, und zwar mit einer Kraft, die ausreicht, um die Kante der Öffnung mit der ringförmigen Schulter 23 in Berührung zu bringen, den Dichtungswulst 21 zusammenzudrlicken und den radialen Flansch ·

28 in innige Berührung mit dem flachen, leicht hohlen konischen· Teil 12 des Endverschlusses zu biegen. Es hat sich herausgestellt, daß -diese PreßSitzverbindung noch dadurch verbessert wird, daß das Ventilgehäuse 30 mit einem Teil 31 geringeren Durchmessers in demjenigen Bereich versehen ist, der in der Nähe des ringförmigen Dichtungswulstes 21 und des ringförmigen Schulterteils 23 des Ventilhalters 20 liegt. Das durch den Teil 31 geringeren Durchmessers gebildete Relief gestattet eine Verbiegung des Ventilhalters nach innen, wenn die ringförmige Schulter 23 an der Kante der Öffnung des Endverschlusses während des Zusammenbaus vorbeigezwängt wird.

Die vollständige Ventileinheit 60 oder die durch Zusammensetzender Ventileinheit 60 und des Endverschlusses 10 gebildete Anordnung bilden verkäufliche Gegenstände, die an einem mit einem Erzeugnis und einem Treibmittel gefüllten Behälter zur Bildung einer vollständigen Abgabeverpackung angeschlossen werden können.

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Claims

Patenten Sprüche

Anordnung aus einer Ventileinheit und einem Kunststoff-Ventilhalter für einen unter Druck stehenden Behälter, bei der die Ventileinheit ein Ventilgehäuse, einen Ventilkörper, eine Ventilfeder und eine Ventildichtung und der Ventilhalter einen hohlen zylindrischen mantelartigen Teil aufweist, der außen eine ringförmige Schulter und einen radialen Flansch aufweist, wobei diese Anordnung in eine mittlere Öffnung eines Endverschlusses für den Behälter einsetzbar ist, die Schulter gegen den Rand der Öffnung drückt und der radiale Flansch des Ventilhalters oben an dem Endverschluß anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der mittleren Öffnung des Endverschlusses (10) als nach innen ragender Flansch (13) ausgebildet ist und der zylindrische mantelartige Teil (22) des Ventilhalters (20) außen einen ringförmigen Dichtungswulst (21) aufweist,

gegen den nach innen ragenden Flansch (13) drückt,
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Flansch (28)-des Ventilhalters(20) dicht anliegend an einen den nach innen ragenden Flansch (13) umgebenden, flachen, konischen Teil (12) des Endverschlusses (10) herangebogen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,, daß der mantelartige Teil (22) mehrere einteilig mit einem unteren Abschnitt dieses Teils (22) ausgebildete und nach innen ragende Lappen (27) aufweist, deren freie Enden nach oben gegen die Ventileinheit (60) drücken und diese in dem Ventilhalter (20) festhalten.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mantelartige Teil (22) in einer oberen Endwand (24) endet, durch die ein hohler, am Ventilkörper (40) angeschlossener

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Ventilschaft (42) ragt, und daß die Ventildichtung (46) durch einen oberen Rand (36) des Ventilgehäuses (30) unter dem Aufwärtsdruck der Lappen (27) gegen diese Endwand (24) gedrückt ist.
5. Unter Druck stehender Abgabebehälter oder Endverschluß für diesen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche unter Ausübung einer Kraft formschlüssig in diesen eingesetzt ist.

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