DE2221305C3 - Ventileinheitsanordnung für einen unter Druck stehenden Behälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventileinheitsanordnung mit einer Ventileinheit die ein Ventilgehäuse, einen Ventilkörper, eine Ventilfeder und eine Ventildichtung aufweist und in einem Kunststoff-Ventilhalter angeordnet ist der im Schnappsitz in eine mittlere öffnung in einem Endverschluß eines unter Druck stehenden Behälters paßt wobei die Öffnung durch einen nach innen in den Behälter ragenden Kragen begrenzt ist und der Ventilhalter einen hohlen zylindrischen mantelartigen Teil mit einer äußeren ringförmigen Schulter zur Anlage am unteren Rand des Kragens, mit einem den oberen Rand des Kragens übergreifenden radialen Flansch und ferner mit einer nach innen vorspringenden einteilig mit einem unteren Abschnitt des mantelartigen Teils ausgebildeten Vorrichtung zum Untergreifen des Ventilgehäuses aufweist

Bei einer bekannten Anordnung dieser Art (DE-OS 13 178), die zur Verwendung bei einem unter Druck stehenden Aerosolbehälter bestimmt ist, schließt der nach innen gerichtete Kragen unmittelbar an einem zylindrischen, nach außen gerichteten Hals des Endverschlusses an. Kragen und Hals werden von einer Dichtung und einem sehr kurzen, außen mit einem zylindrischen Rand versehenen, radialen Flansch übergriffen. Die am unteren Ende des Kragens angreifende Schulter verhindert einerseits das Herausfallen der Anordnung aus dem Endverschluß und stellt andererseits eine ausreichende Zusammenpressung der Dich- tung sicher. Das Ventildichtelement ist zwischen einer Stirnfläche des so befestigten Veiitilhalters und dem Ventilgehäuse, das die Ventilfeder und den Ventilkörper aufnimmt festgeklemmt Eine ringsum laufende Innenschulter am Ventilhalter untergreift das Ventilgehäuse und hält es in der montierten Lage. Bei einer alternativen Lösung ist der radiale Flansch durch eine obere Schulter versetzt Als Dichtung dient ein in eine Umfangsnut des Ventilhalters eingesetzter Dichtring, der an der Innenfläche des Kragens anliegt In beiden Fällen muß ein zusätzliches Dichtelement vorgesehen werden, um den aus Kunststoff bestehenden Ventilhalter am Endverschluß abgedichtet festzuhalten. Bei der zweiten Alternativen besteht ferner die Möglichkeit daß der Veatilhalter gegenüber dem Kragen eine gewisse axiale Beweglichkeit hat

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Ventileinheitsanordnung der eingangs erwähnten Art die abgedichtet in einen Endverschluß einzusetzen ist den Herstellungsaufwand zu verringern und die

Montage zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der den Kragen übergreifende Flansch auf einem einen Abstand vom Kragen aufweisenden Teil der äußeren Stirnfläche des Endverschlusses unter eine Kompressionskraft auf die ringförmige Schulter bewirkender Verbiegung aufsitzt

Bei dieser Konstruktion wirkt der radiale Flansch nach Art einer Tellerfeder und drückt die ringförmige Schulter mit erheblicher Kraft gegen die untere Kante des Kragens. Da der Ventilhalter aus Kunststoff und der Kragen aus Blech besteht ergibt sich eine gute Abdichtung. Ein gesondertes Dichtelement kann entfallen. Hierdurch wird der Herstellungsaufwand verringert und die Montage vereinfacht

Insbesondere kann der Teil, auf dem der radiale Flansch aufsitzt, flach-konisch sein. Es kann dann ein im unbelasteten Zustand ebener Flansch verwendet werden, der beim Einsetzen des Ventilhalters in den Endverschluß an diesen flach-konischen Teil herange bogen wird. An dieser Stelle ergibt sich dann eine zusätzliche Dichtwirkung.

Ferner kann am mantelartigen Teil zwischen radialem Flansch und ringförmiger Schulter ein einstückig damit ausgebildeter ringförmiger Dichtungs wulst angeordnet sein, der radial gegen die Innenfläche des Kragens drückt. Durch diesen Dichtungswulst kann der Abdichtungseffekt noch weiter verbessert werden. Da der Wulst einteilig mit dem mantelartigen Teil ausgebildet ist erfordert auch diese Umfangsdichtung

bo kein zusätzliches Dichtelement

Günstig ist es ferner, wenn die nach innen vorspringende Vorrichtung mehrere nach innen ragende Lappen aufweist, deren freie Ende nach oben gegen das Ventilgehäuse drücken. Diese Lappen halten nicht

•^ nur das Ventilgehäuse in seiner Lage, sondern übertragen infolge ihrer Schrägstellung eine radial nach außen gerichtete Kraftkomponente auf den mantelariigen Teil des Ventilhalters. Dieser wird daher radial nach

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außen gedrückt, wodurch die Dichtkraft im Bereich der ringförmigen Schulter noch verstärkt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß das Ventilgehäuse einen Teil verminderten Durchmessers aufweist, der der ringförmigen Schulter benachbart ist Da die ringförmige Schulter beim Einführen des Ventilhalters in den Kragep radial nach innen ausweichen kann, wird nicht mir das automatische Einführen erleichtert, sondern auch verhindert, daß die Schulter beschädigt wird, was deren Dichtwirkung beeinträchtigen könnte.

Bei dieser Anordnung bedarf es lediglich der Ausübung eines Drucks, um sie in der mittleren öffnung des Endverschlusses einzusetzen. Dabei rastet sie formschlüssig in diese mittlere Öffnung ein, so daß sie in beiden Richtungen unverrückbar festgehalten wird. Der nach innen ragende Kragen des Endverschlusses sitzt dicht auf der Schulter auf und legt sich gleichzeitig an den Dichtungswulst an. Ferner liegt der radiale Flansch unter Druck dicht an den flach-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.

F i g. 1 stellt einen Querschnitt durch eine Ventileinheit, einen Ventilhalter und einen Endverschluß nach der Erfindung dar. während

Fig.2 eine Teilschnittansicht der Anordnung nach F i g. 1 in Explosionsdarstellung vor dem Zusammensetzen zeigt

Bei der dargestellten Anordnung ist ein kuppelartig gewölbter metallischer Endverschluß 10 mit einem Anschlußrand Il versehen, wie er üblicherweise zur Befestigung von Endverschlüssen an unter Druck stehenden Aerosolabgabebehältern verwendet wird. Eine Ventileinheitsammlung 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 Ventileinheitsammlung 60 umfaßt einen Ventilhalter 20 aus Preßkunststoff und eine Ventileinheit, die 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 aufweist Der Ventilhalter 20 hat einen hohlen zylindrischen mantelartigen Teil 22, der die Ventileinheil aufnimmt Er 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. Der mantelartige Teil 22 des Ventilhalters dient zur Halterung der Ventileinheit, die die Teile 30, 40, 46 und 48 umfaßt. Der Ventilhalter 20 hat ferner einen radialen Flansch 28, der auf einem flach-konischen Teil 12 des metallischen Endverschlusses 10 aufsitzt Eine hochstehende Wand 29 kann am Rand des Flansches zur Anbringung einer Schutzhaube 80 vorgesehen sein.

Das Ventilgehäuse 30 sitzt passend im mantelartigen Teil 22 des Ventilhalters 20. Es kann einen Tauchrohr-Aufnahmestutzen 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 Halterung 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 Ventilschaft

ίο 42 zur Aufnahme eines Betätigungsknopfes 70, wobei der Schaftteil 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 abgeschlos sen, wenn das Ventil geschlossen ist, jedoch freigelegt so daß das unter Druck stehende Erzeugnis aus dem Behälter durch diese Öffnung gedruckt wird, wenn der Ventilschaft 42 gegen die Kraft der Ventilfeder 48 nach unten gedrückt wird.

Der Ventilhalter 20 wird unter Ausübung einer Kraft formschlüssig und gas- bzw. flüssigkeitsdicht mit dem Endverschluß 10 des Behälters in Eingriff gebracht wobei sich der mantelartige Teil 22 durch eine mittlere öffnung des Endverschlusses erstreckt Die äußere Oberfläche des mantelartigen Teils 22 unter dem radialen Flansch 28 ist mit einem ringförmigen Dichtungswulst 21 und einer ringförmigen Schulter 23 versehen. Die mittlere Öffnung im Endverschluß 10 hat einen Rand in Form eines nach innen ragenden, sich

3» verjüngenden Kragens 13. Der Durchmesser der Öffnung ist etwas kleiner als der äußere Durchmesser des mantelartigen 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

Γ) Öffnung eingesetzt ist, drückt die untere Kante des sich verjüngenden Kragens 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 der Schulter 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 Kragen 13, so daß sich eine weitere Druckdichtung ergibt. Der Endverschluß 10 ist mit einem flach-konischen 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

^r>i) F i g. 1 dargestellt ist. Die Biegung des radialen Flansches 28 des Ventilhalters 20 bewirkt, daß die untere Kante des Kragens 13 eine erhebliche Kompressionskraft auf die ringförmige Schulter 23 ausübt. Der Ventilhalter 20 steht, wenn er in der Endvei schlußöff nung eingerastet ist, unter Spannung, die für eine hohe Eingriffshalterungs- und Druckdichtungssicherheit sorgt.

Die aus dem Kunststoff-Ventilhalter 20 und dem Endverschluß 10 gebildete Anordnung kann einem

M) hohen inneren Behälterdruck standhalten. Der innere Druck bewirkt, daß die ringförmige Schulter 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

im 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 in dem Ventilhalter 20 leleskopartig eingeführt, 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 gehalten, und mehrere Nasen oder Lappen 27 werden aus dem unteren Abschnitt des zylindrischen mantelartigen Teils 22 geschnitten oder gestanzt. Die unleren Enden der Lappen bleiben dabei einteilig mit dem mantelartigen r> 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 Verriegelungslage. 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 zylindrischen 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 Herausbiegens von Lappen kann zur Ausbildung mehrerer Lappen 81 in der hochstehenden Wand 29 des Ventilhalters 20 angewandt werden, die dann hinter einen Flansch am unteren Rand der Schutzhaube 80 greifen, die den Ventilbetätigungsknopf 70 abcleckt. Dieses Verfahren wird vorzugsweise in Verbindung mit einer betrugssicheren Schutzhaube angewandt, die einen Reißstreifen 82 o. dgl. zum Entfernen der Haube durch den Endverbraucher aufweist.

Der Zusammenbau des Ventilhalters und der verschiedenen Ventilteile ist durch die Verriegelung der Teile mittels der Lappen 27 abgeschlossen. Die Anordnung kann dann am Behälter-Endverschluß 10 befestigt werden. Der Ventilhalter 20 wird dabei mit der Ventileinheit in die öffnung des Endverschlusses gedrückt, und zwar mit einer Kraft die ausreicht, um die Kante des Kragens mil der ringförmigen Schulter 23 in Berührung zu bringen, den Dichtungswulst 21 zusammenzudrücken 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 3D mit einem Teil 31 geringeren Durchmessers in demjenigen Bereich versehen ist, der in der Nähe des ringförmigen Dichtungswulstes 21 und der ringförmigen Schuher 23 des Ventilhalters 20 liegt. Das durch den Teil 31 geringeren Durchmessers gebildete Relief gestatte); eine Verbiegung des Ventilhalters nach innen, wenn die ringförmige Schulter 23 durch den Kragen des Endverschlusses während des Zusammenbaus vorbeigezwängt wird.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Ventilemheitsanordnung mit einer Ventileinheit die ejn Ventilgehäuse, einen Ventilkörper, eine Ventilfeder und eine Ventildichtung aufweist und in einem Kunststoff-Ventilhalter angeordnet ist. der im Schnappsitz in eine mittlere öffnung in einem End Verschluß eines unter Druck stehenden Behälters paßt, wobei die Öffnung durch einen nach innen in den Behälter ragenden Kragen begrenzt ist und der Ventilhalter einen hohlen zylindrischen mantelartigen Teil mit einer äußeren ringförmigen Schulter zur Anlage am unteren Rand des Kragens, mit einem den oberen Rand des Kragens fibergreifenden radialen Flansch und ferner mit einer nach innen vorspringenden einteilig mit einem unteren Abschnitt des mantelartigen Teils ausgebildeten Vorrichtung ZUiR Untergreifen des Ventilgehäuses aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der den Kragen (13) übergreifende Flansch (28) auf einem einen Abstand vom Kragen aufweisenden Teil (12) der äußeren Stirnfläche des Endverschlusses (10) unter eine Kompressionskraft auf die ringförmige Schulter (23) bewirkender Verbiegung aufsitzt

2. Ventileinheitsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (12), auf dem der radiale Flansch (28) aufsitzt, flach-konisch ist

3. Ventileinheitsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am mantelartigen Teil (22) zwischen radialem Flansch (28) und ringförmiger Schulter (23) ein einstückig damit ausgebildeter ringförmiger Dichtungswulst (21) angeordnet ist, der radial gegen die Innenfläche des Kragens (13) drückt

4. Ventileinheitsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen vorspringende Vorrichtung mehrere nach innen ragende Lappen (27) aufweist deren freie Enden nach oben gegen das Ventilgehäuse (30) drücken.

5. Ventileinheitsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß das Ventilgehäuse (30) einen Teil (31) verminderten Durchmessers aufweist der der ringförmigen Schulter (23) benachbart ist