DE2807927C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventileinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Ventileinheit ist aus der US-PS 33 26 469 oder der US-PS 34 37 272 bekannt.

Am erfolgreichsten haben sich Aerosol-Ausgabevorrichtungen zum Versprühen von Erzeugnissen erwiesen, bei denen das Treibmittel in gasförmiger und flüssiger Phase vorhanden und das flüssige Treibmittel mit dem flüssigen Erzeugnis, wenn es im Behälter unter Druck steht, vermischt ist, und zwar dadurch, daß es entweder mit dem Erzeugnis vermischbar oder in diesem löslich ist oder in dem flüssigen Erzeugnis eine Emulsion bildet. Das Treibmittel ist so gewählt, daß es bei Umgebungsbedingungen rasch verdampft. Der statische Druck des Treibmittels im Behälter treibt die Lösung oder Emulsion aus Treibmittel und Erzeugnis durch eine Ausgabeöffnung, wenn das Ausgabeventil geöffnet wird. An der Ausgabeöffnung verdampft das Treibmittel sehr rasch, während der Strahl austritt, wobei es den Strahl in feine Erzeugniströpfchen zerteilt, die im wesentlichen von restlichem Treibmittel frei sind.

Die am häufigsten in Sprühvorrichtungen verwendeten Treibmittel sind Chlor-Fluor-Kohlenstoff-Verbindungen (nachstehend Fluorkohlenstoffe genannt). In letzter Zeit werden diese Treibmittel von Umweltschützern wegen des schädlichen Einflusses, den sie auf den Ozongehalt der Atmosphäre ausüben können, angegriffen. Wegen der Ungewißheit, welchen Einfluß die Fluorkohlenstoffe auf die Ozonschicht der Erdatmosphäre ausüben, muß die Aerosolindustrie mit einem Verbot oder einer Einschränkung des Gebrauchs derartiger Treibmittel rechnen. Es gibt zwar flüssige Nicht-Fluorkohlenstoff-Treibmittel, nämlich bestimmte Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel Propan- Butan und Isobutan, doch besteht bei ihrer Anwendung für Erzeugnisse, die ein Lösungsmittel, wie Alkohol, enthalten, erhöhte Feuergefahr. Die Entflammbarkeit läßt sich durch Verwendung wäßriger Mittel vermeiden, wenn das Treibmittel als getrennte Flüssigkeit oder Emulsion vorhanden ist, doch benötigen bekannte Ausgabevorrichtungen dieser Art einen hohen Treibmittelanteil, ohne die gewünschte Sprühwirkung zu gewährleisten. So ist vor allem die Tröpfchengröße zu groß und zu ungleichmäßig und die Trocknungsgeschwindigkeit zu gering. Wenn daher Treibmittel und Erzeugnis unvermischbar sind, ist in der Ausgabevorrichtung ein Druck erforderlich, bei dem die Sprüh-Qualität etwa der von lösbaren Treibmittel- Erzeugnis-Systemen entspricht.

Um ein unlösliches Treibmittel verwenden zu können, hat man daher zu mechanischen Zerkleinerungsmitteln zur Erzielung einer feineren Dispersion des Erzeugnisses gegriffen. So ist ein übliches mechanisches Mittel die Anordnung einer Kammer in oder dicht bei der Ausgabeöffnung, mittels der das Erzeugnis vor der Ausgabe durch Zentrifugalkräfte in eine Wirbelbewegung versetzt wird. Ferner unterstützen Ausgabe-Ventile mit Dampffallen oder Öffnungen, die mit dem im Oberteil des Behälters vorhandenen Treibmitteldampf in Verbindung stehen, die mechanische Zerkleinerung durch Einführung von Treibmitteldampf in die Erzeugnisströmung vor dem Eintritt in die Wirbelkammer. Bei nichtlöslichen Systemen ist im allgemeinen die Sprühqualität, zum Beispiel die Tröpfchengröße, die Gleichförmigkeit der Verteilung und die Form eines mechanisch erzeugten Sprühnebels schlechter als bei einem löslichen System.

Eine andere Lösung der Erzeugnisausgabe als feine Dispersion mittels eines nicht im Erzeugnis lösbaren Treibmittels beruht auf der Anwendung des Venturi-Prinzips gemäß den US-Patentschriften 33 26 469 und 34 37 272. Erzeugnis und Treibmittel werden in getrennten Behältern untergebracht, wobei das Erzeugnis unter Atmosphärendruck und das Treibmittel unter wesentlich höherem Druck gehalten wird. Ein Treibmittelgasstrom erzeugt aufgrund des Bernoulli-Effekts einen Unterdruck, der das Erzeugnis in einen Ejektor nach Art einer Venturi-Düse saugt, wobei der Erzeugnisstrom in Tröpfchen zerteilt wird, während er auf den Treibmittelstrom trifft. Derartige Venturi-Sprühvorrichtungen ermöglichen die Erzielung verschiedener brauchbarer Sprüheigenschaften, doch ist die erforderliche Unterbringung von Erzeugnis und Treibmittel in verschiedenen Behältern ein Handikap derartiger Venturi-Sprühvorrichtungen, das die Handhabung des Erzeugnisses und Systems für Hersteller und Verbraucher komplizierter macht. Bislang sind keine mit Ventil versehene Aerosol-Ausgabevorrichtungen bekannt geworden, die eine gleichzeitig und getrennte Freigabe von Erzeugnis und Treibmittel aus einem einzigen Behälter zu einer Ausgabeöffnung ermöglichen, obwohl Erzeugnis und Treibmittel im Behälter in Berührung stehen, und bei denen Ventil und Betätigungsglied im oder dicht bei dem Behälterverschlußteil angeordnet sind.

Auch bei den aus der US-PS 38 74 379 und DE-OS 24 61 376 bekannten Zerstäubern wird das flüssige Erzeugnis durch ein aus einem Venturi-Rohr mit hoher Geschwindigkeit austretendes gasförmiges Treibmittel lediglich angesaugt und unter Vermischung mitgerissen.

Aus der AT-PS 310 074 ist eine Ventileinheit für die Abgabe zweier Flüssigkeiten aus einem Aerosolbehälter bekannt, bei denen die eine Flüssigkeit unmittelbar in den Behälter eingefüllt und die andere Flüssigkeit in einen verformbaren zweiten Behälter eingefüllt ist, der im Inneren des ersten Behälters untergebracht ist. Die Flüssigkeit im ersten Behälter steht unter dem Druck eines gasförmigen Treibmittels, das beim Öffnen des Ventils beide Flüssigkeiten über getrennte Kanäle in eine Mischkammer vor der Austrittsöffnung treibt. Hierbei wird jedoch nicht von einem Venturi-Effekt Gebrauch gemacht.

Aus der DE-OS 20 05 972 ist eine Zerstäubungsdüse bekannt, bei der von einem die Düse konzentrisch umgebenden und in Richtung des zu zerstäubenden Mediums strömenden Zerstäubungshilfsmedium ein Teilstrom abgezweigt und tangential in die vom zu zerstäubenden Medium durchströmte Düse geleitet wird, so daß das die Düse durchströmende Medium in Drehung versetzt wird. Hierbei wird ebenfalls nicht von einem Venturi-Effekt Gebrauch gemacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventileinheit der gattungsgemäßen Art anzugeben, die eine wirksamere Zerstäubung des Erzeugnisses auch dann gestattet, wenn Treibmittel und Erzeugnis nicht ohne weiteres eine Dispersion miteinander bilden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.

Bei dieser Lösung haben die beiden zu vermischenden Komponenten bereits eine relativ hohe Geschwindigkeit, bevor sie in die Mischkammer gelangen und dort zusammenstoßen, weil sie beide von vornherein unter dem Druck des Treibmittels stehen, also bevor der Venturi-Effekt wirksam ist. Dies führt beim Zusammentreffen der beiden Ströme zu einer äußerst feinen Zerstäubung des Erzeugnisses. Darüber hinaus kommt man für Erzeugnis und Treibmittel mit nur einem Behälter aus, weil der Druck des Treibmittels ohnehin auf das Erzeugnis wirken soll.

In dem Behälter können das Erzeugnis und das Treibmittel unvermischbar angeordnet sein, und es gibt sich dennoch eine zufriedenstellende Sprühqualität. Die neue Lösung ermöglicht die Anwendung billiger Kohlenwasserstoff- Treibmittel, wie Butan, Isobutan und Propan, und gestattet das Versprühen von wäßrigen Erzeugnissen mit einer Sprühqualität, die mindestens der der früheren löslichen Systeme gleicht. Zur Ausgabe wäßriger Erzeugnisse können entflammbare Treibmittel benutzt werden, weil das Entflammen durch die Anwesenheit von Wasser in dem Spray verhindert wird. Ferner wird das zur Erzielung ausgezeichneter Sprüheigenschaften erforderliche Verhältnis von Treibmittel zu Erzeugnis erheblich verringert, was im Vergleich zu löslichen Systemen kostensparend ist. So ist bei herkömmlichen Haarsprays gewichtsmäßig ebensoviel Fluorkohlenstoff-Treibmittel wie vom anderen Bestandteil der Füllung erforderlich, während nach der Erfindung ein Treibmittel-Gewichtsanteil von ¹/₅ bis ¹/₁₀ des Gewichts der anderen Bestandteile der Füllung bei gleicher Sprühqualität genügt. Die äußere Erscheinungsform und die Bedienung der erfindungsgemäßen Ausgabevorrichtung gleichen denen der dem Verbraucher geläufigen Aerosol-Ausgabevorrichtungen mit im Erzeugnis gelöstem Treibmittel. Ferner kann sie so ausgebildet sein, daß sie mit vorhandenen Fülleinrichtungen gefüllt werden kann.

Obwohl die neue Lösung auch für flüssige Treibmittel und Erzeugnisse, die gegenseitig lösbar oder emulgierbar sind, angewendet werden kann und angenommen wird, daß die Anwendung der neuen Lösung auch dort die Sprühqualität des ausgegebenen Erzeugnisses verbessert, umfaßt das Hauptanwendungsgebiet der neuen Lösung Systeme, bei denen das Treibmittel und das flüssige Erzeugnis nicht vermischbar sind, und besonders solche Systeme, bei denen das Treibmittel unvermischbar und das Erzeugnis wasserhaltig ist.

Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die nachstehende Beschreibung der Erfindung bezieht sich auf ein unvermischbares Treibmittel-Erzeugnis-System. In einem Behälter stehen drei geschichtete Phasen miteinander in Berührung, das heißt, Treibmitteldampf, flüssiges Treibmittel und flüssiges Erzeugnis. Die flüssige Phase des Treibmittels ist gewöhnlich nicht so dicht wie das flüssige Erzeugnis, und die gegenseitig nicht löslichen Treibmittel- und Erzeugnis-Flüssigkeitsphasen schichten sich in dem Behälter so übereinander, daß das Treibmittel auf dem Erzeugnis schwimmt.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden im folgenden anhand von Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt eines Ventils und Betätigungsgliedes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt eines Ventils und Betätigungsgliedes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3 einen perspektivischen Teilschnitt der inneren Teile des Betätigungsgliedes, das bei einigen Ausführungsbeispielen verwendet wird, und den Umriß des Betätigungsgliedes in strichpunktierten Linien,

Fig. 4 einen Schnitt eines Ventils und Betätigungsgliedes gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Ventilkörpers nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Ventilkörper nach Fig. 5,

Fig. 7 den Ventilkörper nach Fig. 5 in perspektivischer Darstellung,

Fig. 8 einen Schnitt eines Ventils und Betätigungsgliedes gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 10 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Ausschnitts "A" der Wand des Ventilkörpers und Ventilschafts nach Fig. 9,

Fig. 11 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Ausschnitts "B" des Ventilkörpers und Ventilschafts nach Fig. 9,

Fig. 12 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer weiteren Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 8,

Fig. 13 einen Schnitt eines Ventils und Betätigungsgliedes gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 14 den Schnitt 14-14 der Fig. 13,

Fig. 15 einen Schnitt einer Abwandlung des Ventilkörpers und der Feder des Ausführungsbeispiels nach Fig. 13,

Fig. 16 einen Schnitt einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 15,

Fig. 17 einen Schnitt einer weiteren Abwandlung der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 13 bis 16,

Fig. 18 einen Schnitt eines Ventils und Betätigungsgliedes gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Fig. 18A den Schnitt 18A-18A der Fig. 18.

Fig. 1 zeigt eine geöffnete Ausgabeventileinheit mit einem Ventil und einem Betätigungsfeld gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dem Ventil handelt es sich um ein Doppelventil mit getrennten Erzeugnis- und Treibmittelkanälen, die durch Niederdrücken des Betätigungsgliedes geöffnet werden. Das Ventilgehäuse 10 ist durch Bördelungen 72 am unteren Teil 70 einer Ventilträgerkappe befestigt. Die Ventilträgerkappe (ein Teil des Behälterdeckels) ist an der Öffnung eines Behälters befestigt, der das Erzeugnis und Treibmittel enthält, und bildet auf diese Weise einen Verschluß des Behälters. Eine typische Aerosolbehälter- und Verschlußanordnung ist beispielsweise in der USA-Patentschrift 37 35 955 dargestellt. Das Ventilgehäuse 10 hat unter einen Einlaßstutzen 12, auf dem ein Entnahmerohr 18 im Reibschluß sitzt, und Treibmitteleinlaßöffnungen 14, die sich durch die Seitenwand des Gehäuses erstrecken. Die Ventilkörperanordnung ist vertikal verschiebbar und in zwei Teile unterteilt: einen unteren Ventilkörperteil 20 und einen oberen Ventilkörperteil 30. Die Ventilkörperanordnung wird von einer Druckfeder 40 nach oben gedrückt. Der obere Ventilkörperteil 30 ist einteilig mit einem Ventilschacht 34 ausgebildet, der sich durch eine Öffnung im unteren Teil 70 der Ventilträgerkappe erstreckt und auf den der Betätigungskopf 50 im Reibschluß aufgesetzt ist. Der Ventilschaft 34 hat einen mittleren Kanal 36, der konzentrisch von einem Ringkanal 38 umgeben ist.

Der untere Ventilkörperteil 20 hat einen mittleren Kanal 24, der mit dem Ringkanal 38 des oberen Ventilkörperteils 30 in Verbindung steht. Der untere Ventilkörper 20 weist eine seitliche Ventilöffnung 26 auf, die von einem elastischen Dichtring 42 verschlossen wird, wenn das Ventil geschlossen ist, und freigegeben wird, wie dargestellt, wenn das Ventil durch Niederdrücken des Betätigungsgliedes 50 gegen die Kraft der Feder 40 betätigt wird.

Der obere Ventilkörperteil 30 hat eine seitliche Ventilöffnung 32, die von einem zweiten elastischen Dichtring 44 versperrt wird, wenn das Ventil geschlossen ist, und freigegeben wird, wie dargestellt, wenn das Ventil betätigt wird.

Das Betätigungsglied 50, das auch in Fig. 3 dargestellt ist, hat die Form eines Knopfes mit einem Körper 52, der eine Ventilschaft-Aufnahmefassung 54 auf seiner Unterseite aufweist, mittels der das Betätigungsfeld im Reibschluß auf dem Ventilschaft gehalten wird. Der Körper 52 hat einen ersten Kanal 56, der mit dem mittleren Kanal 36 des Ventilschafts 34 in Verbindung steht, und einen zweiten Kanal 58, der mit dem Ringkanal 38 des Ventilschafts in Verbindung steht. Ein zweiteiliger Einsatz 60, 80 sitzt im Reibschluß in dem Körper des Betätigungsfeldes. Der innere Einsatzteil 80 ist konzentrisch vom äußeren Einsatzteil 60 umgeben. Ein Kanal 88 mit einem verengten Teil in seinem Austrittsende erstreckt sich axial in Bezug auf den zylindrischen inneren Einsatzteil und endet koaxial zur Ausgabeöffnung 64 des äußeren Teils 60. Der Kanal 88 steht mit dem Kanal 58 des Betätigungsglied-Körpers 52 in Verbindung. Eine axiale Nut in der inneren Wand des äußeren Einsatzteils 60 bildet einen Kanal 66, der mit dem Kanal 56 des Betätigungsglied-Körpers 52 in Verbindung steht. Ein Ringabsatz am Ende des Einsatzteils 80 bildet eine Ringkammer 86, wenn die Teile 80 und 60 zusammengesetzt sind. Die Ringkammer 86 steht mit dem Kanal 66 in Verbindung. Eine Zusammenstoß- oder Kollisions-Mischkammer 84 in der Stirnseite des inneren Einsatzteils 80 steht mit der Ringkammer 86 über mehrere Nuten 82 in der Stirnseite des Einsatzteiles 80 in Verbindung, die sich tangential zum kreisförmigen Umfang der Kammer 84 erstrecken und die Ringkammer 86 schneiden (siehe insbesondere Fig. 3). Die Nuten 82 haben daher am Eingang der Kammer 84 eine Wand der Kammer auf jeder Seite und unmittelbar sich gegenüberliegend. Der Kanal 88 endet in der Mitte der Rückwand der Kammer 84. Die Ausgabeöffnung 64 beginnt in der Mitte der Stirnwand der Kammer 84.

Die Form des Endes des inneren Einsatzteils 80 und des äußeren Einsatzteils 60 ist in der perspektivischen Darstellung nach Fig. 3 besser zu erkennen, insbesondere die tangentiale Lage der Nuten 82, die sich zwischen der Ringkammer 86 und der Kammer 84 erstrecken.

Bei Betätigung der Druckgaspackung durch Niederdrücken des Betätigungsknopfes 50 wird der Ventilkörper 30, 20 nach Fig. 1 gegen die Kraft der Feder 40 nach unten verschoben, so daß die Ventile durch Wegbiegen der Dichtungsringe 42, 44 von den Ventilöffnungen 26, 32 geöffnet werden. Der auf diese Weise freigegebene Erzeugnisdurchtrittskanal erstreckt sich von dem im Behälter enthaltenen Erzeugnis durch das Entnahmerohr 18, den Einlaßkanal 13 des Stutzens 12 und die freigelegte Ventilöffnung 26 in den Kanal 24 des unteren Ventilkörperteils 20. Das Erzeugnis steigt im Kanal 24 nach oben und tritt in den Ringkanal 38 des oberen Ventilkörpersteils 30 ein. Von dort gelangt es in den Kanal 58 des Betätigungsgliedes und in den axialen Kanal 88 des inneren Einsatzteils 80. Dann durchströmt es die Venturi-Verengung am Ausgangsende des Kanals 88 und gelangt in die Mischkammer 84. Die Mischkammer 84 weist einen niedrigeren Druck als das Innere des das Erzeugnis und das Treibmittel enthaltenden Behälters auf, da sie über die Ausgabeöffnung 64 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Gleichzeitig wird die Ventilöffnung 32 des oberen Ventilkörperteils 30 geöffnet, so daß sich ein Treibmittel-Dampfkanal ergibt, der sich vom oberen Raum des Behälters über die Öffnungen 14 in das Innere des Ventilgehäuses 10 erstreckt. Der Treibmitteldampf strömt durch die offene Ventilöffnung 32 und den mittleren Kanal 36 des Ventilschafts 34 nach oben in den Kanal 56 des Betätigungsglied- Körpers 52. Von dort gelangt er über den Kanal 66 in die Ringkammer 86. Dann strömt das Treibmittel durch die tangentialen Kanäle 82 tangential in die Mischkammer 84, so daß es in der Mischkammer 84 herumgewirbelt wird. Dabei stößt es dann mit dem Erzeugnis aus der Venturi-Verengung zusammen. Die durch die relativen Abmessungen und Anordnungen der Erzeugnis- und Treibmittelausgänge zustande kommende Venturi-Düsenwirkung erteilt der Ausgangs- oder Ausgabeströmung eine größere Geschwindigkeit als der Behälter-Innendruck allein. Das austretende Treibmittel, das in der Mischkammer 84 in Umlauf versetzt worden ist, läuft weiter um, während es mit dem Erzeugnis zusammenstößt. Das Gemisch aus fein dispergiertem Treibmittel und Erzeugnis strömt daher in Form eines konischen Sprühstrahls zur Ausgabeöffnung 64 und aus dieser hinaus.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, das dem nach Fig. 1 ähnlich ist, bei dem jedoch das Erzeugnis und Treibmittel in den Kanälen des Betätigungsgliedes vertauscht sind. Die Teile, die mit denen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 identisch sind, sind mit den gleichen Bezugszahlen versehen. Abgewandelte Teile sind mit Bezugszahlen versehen, die gegenüber den Bezugszahlen ihrer Gegenstücke um 100 erhöht sind.

Um das Erzeugnis und Treibmittel in dem Betätigungsglied 50 zu vertauschen, ist der Aufbau des oberen Ventilkörperteils 130 geändert. Die mittlere Bohrung 136 des Ventilschafts steht mit dem mittleren Kanal 24 des unteren Ventilkörperteils 20 in Verbindung. Der Ventilschaft-Ringkanal 138 steht mit der oberen Ventilöffnung 132 in Verbindung. Das Betätigungsglied 50 und das untere Ventil sind unverändert.

Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 ist ähnlich der des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, doch sind die Fluidströme vertauscht. Beim Niederdrücken des Betätigungsgliedes 50 gegen die Kraft der Feder 40 strömt das Erzeugnis nach oben in das Entnahmerohr 18, durch die untere Ventilöffnung 26, den Kanal 24 nach oben, durch den Kanal 136 des Ventilschafts 134 und in die Betätigungsglied-Kanäle 56, 66 zur Mischkammer 84 und von dort über die Ausgabeöffnung ins Freie. Das Treibmittel strömt über die Gehäuseöffnungen 14 und die obere Ventilöffnung 132 in den Ringkanal 138 des Ventilschafts 134 und weiter über die Betätigungsglied-Kanäle 58, 88 zur Ausgabeöffnung 64. Da das Erzeugnis über die tangentialen Kanäle 82 in die Mischkammer 84 eintritt, läuft das Erzeugnis um, während es aus der Ausgabeöffnung 64 austritt, wobei die Zentrifugalkraft bewirkt, daß das austretende Fluid fein zerstäubt wird. Die Geschwindigkeit des durch den verengten Kanal 88 auf der Innenseite der Ausgabeöffnung 64 austretenden Treibmittels bewirkt eine Verringerung des Drucks am ringförmigen Ausgang der Kammer 84, so daß das Erzeugnis weiter berücksichtigt wird. Das Zusammentreffen des mit hoher Geschwindigkeit strömenden Treibmittels und des Erzeugnisses sowie die auf das Erzeugnis einwirkende Zentrifugalkraft bewirken gemeinsam eine Zerteilung des Erzeugnisses in eine feine Dispersion gleichförmiger Teilchengröße und Teilchenverteilung.

Die Fig. 4 bis 7 stellen ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, bei dem ein einteiliger Ventilkörper, der in den Fig. 5 bis 7 im einzelnen dargestellt ist, eine getrennte Absperrung des Erzeugnisses und Treibmittels durch einen einzigen Dichtring bewirkt. Das Betätigungsglied 50 ist mit dem der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 und 2 identisch und weist die gleichen Bezugszahlen auf.

Der Ventilkörper 330 nach den Fig. 4 bis 7 ist einteilig mit einem Ventilschaft 334 ausgebildet, der einen mittleren Kanal 336, umgeben von einem Ringkanal 338, aufweist. Drei radiale Stege 339 im Ringkanal 338 tragen den inneren Rohrteil 337, der den mittleren Kanal 336 aufweist. Eine erste Ventilöffnung 326 steht mit dem Kanal 336 und - im geöffneten Zustand - über eine Öffnung 341 mit dem Erzeugnisentnahmerohr 318 in Verbindung. Eine zweite Ventilöffnung 332 ist diametral gegenüber der ersten Ventilöffnung 326 angeordnet. Die zweite Öffnung 332 steht mit dem Ringkanal 338 und - im geöffneten Zustand - mit dem inneren des Gehäuses 310 in Verbindung, das für den Druckmitteldampf im oberen Raum des Behälters über Treibmittelöffnungen 314 geöffnet ist.

Fig. 5 zeigt die äußere Form des Ventilkörpers 330 in der Aussicht von rechts nach links in Fig. 4. Zwischen dem Ventilschaftteil 334 und dem dickeren unteren Teil 331 des Körpers 330 befindet sich ein Halsteil 330 mit geringem Durchmesser, der vom Rand der mittleren Öffnung des elastischen Dichtrings 344 umgeben ist, um die beiden Ventilöffnungen 326, 332 abzudichten, wenn das Ventil geschlossen ist. Zwei Stege oder Rippen 335 in V-Form drücken sich in den Rand der mittleren Öffnung des Dichtrings 344, um Dichtungen zu bilden, die das Erzeugnis vom Treibmittel getrennt halten, wenn der Dichtring von den beiden Ventilöffnungen 326, 332 beim Öffnen des Ventils weggebogen wird, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Die Rippen 335 teilen den Ringraum zwischen Dichtring- Öffnungsrand und Hals 333 in zwei halbkreisförmige Räume, und zwar je einen für jede Ventilöffnung. Eine flache Nut 332 a auf der Oberseite des Körperteils 331 ist auf die zweite Ventilöffnung 332 ausgerichtet und bildet einen Kanal für das Treibmittel hinter der Innenkante des Dichtrings 344, wenn das Ventil geöffnet ist, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.

Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 4 bis 7 ist ähnlich der des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2. Beim Niederdrücken des Betätigungsgliedes 50 wird der Ventilkörper 330 gegen die Kraft der Feder 340 nach unten verschoben, so daß der Rand der mittleren Öffnung des Dichtrings 344 von der Ventilöffnung 326 weggebogen und ein Erzeugniskanal geöffnet wird, der sich vom Erzeugnisentnahmerohr über die Öffnung 326 und den Ventilschaftkanal 336 zum Betätigungsglied- Kanal 56 erstreckt. Gleichzeitig wird der Dichtring von der Ventilöffnung 332 entfernt, so daß ein Treibmitteldurchtrittskanal gebildet wird, der sich vom Behälter über die Öffnung 314 des Gehäuses 310, die Öffnung 332 und den Ventilschaft- Ringkanal 38 zum Betätigungsglied-Kanal 58 erstreckt. Die Wirkungsweise des Betätigungsgliedes ist die gleiche wie die, die anhand von Fig. 2 beschrieben wurde.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das dem nach den Fig. 4 bis 7 ähnelt, bei dem jedoch die Erzeugnis- und Treibmittelkanäle vertauscht sind. Das Betätigungsglied 50 ist unverändert geblieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Treibmittel über die Ventilöffnung 432 in den mittleren Kanal 336 des Ventilschafts 334 und das Erzeugnis über die Ventilöffnung 436 in den Ringkanal 338 des Ventilschafts 334 geleitet, so daß sich das Erzeugnis im Betätigungsglied-Kanal 58 in den Betätigungsglied-Kanälen 66, 86, 82 und 84 befinden und das Erzeugnis, wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, vom Treibmittel umgeben ist.

Fig. 9 stellt das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 mit Abwandlungen am Ventilkörper und -schaft dar. Das Betätigungsglied 50 und die anderen Bauteile der Ventileinheit sind, abgesehen von den nachstehend erläuterten Änderungen, unverändert geblieben. Bei dieser Abwandlung sind die Stege oder Rippen 335 (die in den Fig. 5 bis 7 dargestellt sind) nicht vorhanden. Ferner braucht der Dichtring 344) bei geöffnetem Ventil nicht an der Oberseite der Schulter 330 a des Ventilkörpers 330 aufzuliegen.

Die Außenseite des Ventilkörpers 330 ist mit auseinanderliegenden vertikalen Führungsrippen 438 (siehe Fig. 10 bis 12) versehen, die sich von einem Ringflansch 439 am unteren Ende der Außenseite des Ventilkörpers 330 nach oben erstrecken. Im Flansch 439 befindet sich eine Drosselöffnung 440, die im wesentlichen mit der Nut 441 und der Ventilschaftöffnung 432 fluchtet bzw. in einer Ebene liegt. Die Öffnung 437 in der Oberseite der Schulter 330 a des Ventilkörpers 330 liegt in der Nähe der Öffnung 436 des Ventilschafts und steht über einen inneren Kanal 330 b mit dem Erzeugnisentnahmerohr 318 in Verbindung.

Bei Betätigung der Ventileinheit nach Fig. 9 hat sich gezeigt, daß das gasförmige Treibmittel und flüssige Erzeugnis, ohne sich wesentlich zu vermischen, durch die dem jeweiligen Kanal von Treibmittel und Erzeugnis im Ventilschaft benachbarte Ventilschaftöffnung strömen, da die Drosselwirkung der Öffnung 440 den Gas- und Flüssigkeitsdruck am Dichtring 344 ausgleicht.

Bei einer weiteren, in Fig. 12 dargestellten Abwandlung ist der Flansch 439 nach oben vom unteren Ende des Ventilkörpers verschoben. Der unterhalb des Flansches liegende Rand des Ventilkörpers kann zinnenartig oder auf andere Weise geformt sein, so daß er eine an der Feder 340 anliegende Fläche bildet und dennoch einen freien Treibmittelgasdurchfluß an der Feder vorbei gestattet, selbst wenn sich die Feder zur Seite verschiebt. Der Durchfluß des gasförmigen Treibmittels ist durch die Öffnung 440 a im Flansch 439 bestimmt, wie bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel.

Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 9 bis 12 lassen sich leicht an das System nach Fig. 4 anpassen, bei dem der Erzeugnis- und der Treibmitteldurchfluß durch den Ventilschaft vertauscht sind.

Die Fig. 13 bis 16 stellen ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem eine Zusammenstoß-Mischkammer mit Venturi-Effekt im Boden des Ventilgehäuses ausgebildet ist.

In Fig. 13 ist das Betätigungsglied 50 ebenso wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ausgebildet. Das Ventilgehäuse 501 ist am unteren Teil 70 (Fußteil) einer herkömmlichen Ventilträgerkappe mittels Kröpfungen 72 befestigt. Das Ventilgehäuse 501 hat einen hohlen Stutzen 503 mit einer Ausnehmung 505. Durch den Boden des Gehäuses 501 erstreckt sich eine Öffnung 507. Ein vertikal verschiebbarer Ventilkörper 509 wird von einer Druckfeder 511 nach oben in die Schließstellung gedrückt. Der Ventilkörper 509 ist mit einem Ventilschaft 513 einteilig ausgebildet, der sich durch eine Öffnung im unteren Teil 70 der Ventilträgerkappe erstreckt und auf dem das Betätigungsglied 50 im Reibschluß sitzt. Der Ventilschaft 513 hat einen mittleren Kanal 515, der von einem Ringkanal 517 konzentrisch umgeben ist. Der Ventilschaft 513 hat ferner seitliche Öffnungen 519 und 521, die mit dem mittleren Kanal 515 und dem konzentrischen Ringkanal 517 jeweils in Verbindung stehen.

Die Öffnungen 519 und 521 sind von einem elastischen Dichtring 523 dicht abgeschlossen, wenn das Ventil geschlossen ist, und beide geöffnet, wenn das Ventil betätigt bzw. in die geöffnete Lage gebracht worden ist.

In der Ausnehmung 505 sitzt eine Zusammenstoß-Mischkammer 541 in Form eines Stopfens 525 im Reibschluß. Der Stopfen 525 hat eine mittlere Öffnung 527, die in einer Venturi-Verengung 529 endet und in die Mischkammer mündet. Der Stopfen 525 hat einen Knauf- oder Kopfteil 533, der außerhalb der Ausnehmung 505 liegt und so geformt ist, daß er das Tauchrohr bzw. Erzeugnisentnahmerohr 536, das über ihn geschoben ist, im Reibschluß hält.

Der Knaufteil 533 des Stopfens 525 hat vom Ende der Wand der Ausnehmung 505 einen Abstand, so daß sich ein Ringspalt 535 ergibt. Die Innenseite der Wand des Stutzens 503 ist mit mehreren vertikalen Nuten 537 versehen, die sich in seiner Längsrichtung erstrecken und innen mit einer Ringnut 539 im oberen Teil des Stopfens 525 und mit der Öffnung 535 in Verbindung stehen.

Die Stirnfläche des Stopfens 525 ist am besten in Fig. 14 zu erkennen. Der Stutzen 503 hat Nuten 537, die mit der Ringnut 539 im Stopfen 525 in Verbindung stehen. Die Ringnut oder der Ringkanal 539 ist über Quernuten oder Querkanäle 542 mit der Zusammenstoß-Mischkammer 541 verbunden. Die Öffnung 507 im Boden des Gehäuses 501 dient als Austrittsöffnung der Kammer 541.

Bei Betätigung des Ventils durch Niederdrücken des Betätigungskopfes 50 wird der Ventilkörper 509 gegen die Kraft der Feder 511 nach unten geschoben, so daß die Öffnungen 519 und 521 durch Wegbiegen des elastischen Dichtrings 523 geöffnet werden. Daraufhin strömt das gasförmige Treibmittel nacheinander durch die Öffnungen und Kanäle 535, 537 und 542 in die Mischkammer 541. Der Druck in der Mischkammer 541, der im wesentlichen dem am Eingang vor der Betätigung herrschenden Druck entsprach, wird erheblich verringert, während die Kammer über das Ventilgehäuse 501, die Öffnungen 519 und 521, die Kanäle 515 und 517 und das Betätigungsglied 50 mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht wird. In der Mischkammer 541 trifft das herumwirbelnde gasförmige Treibmittel auf das in die Kammer über das Tauchrohr 536 und die Venturi-Verengung 529 im Stopfen 525 eintretende Erzeugnis und bildet eine feine Gasdispersion in Flüssigkeit. Die Dispersion strömt durch die Öffnung 507, durch das Innere des Ventilgehäuses 501 und dann durch die Öffnungen 519 und 521 in die Kanäle 515 und 517 im Ventilschaft 513.

Wie Fig. 13 zeigt, strömt das Treibmittel-Erzeugnis-Gemisch durch ein Betätigungsglied 50 mit einer weiteren Zusammenstoß- Mischkammer.

Nach Fig. 14 ist jede Nut 542 so angeordnet, daß eine Verlängerung der Nut die Kammer 541 exzentrisch schneidet, so daß in der Kammer ein Wirbel bzw. eine Verwirbelung auftritt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 gleicht dem nach Fig. 13, nur daß der Ventilkörper 543 die Form einer umgekehrten Tasse bzw. eines nach unten offenen Hohlzylinders hat. In der Schulter des Ventilkörpers 543 sind mehrere Öffnungen 545 ausgebildet, um den Durchfluß des Treibmittel-Erzeugnis-Gemisches zu den Ventilschaft-Öffnungen und -kanälen zu erleichtern. Die Feder 511 wird von einem Ringwulst 547 gehalten.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 16 ist das gleiche wie das nach den Fig. 13 und 15, nur daß der Ventilschaft 513 einen einzigen Kanal 515 aufweist und mit einem herkömmlichen Aerosol- Spray-Betätigungsglied versehen werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 17 ist die Zusammenstoß- Mischkammer 601 innerhalb des Ventilgehäuses 600 angeordnet.

Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 hat das Gehäuse eine mittlere Öffnung 602 mit einer Venturi-Öffnung für die Einspritzung des Erzeugnisses in die Kammer 601. Die Kammer 601 und ihre Zuführkanäle werden durch den Boden 606 des Gehäuses und einen scheibenartigen Teil 603, der am Boden des Gehäuses anliegt, begrenzt. Der Boden 606 ist so ausgeschnitten, daß sich die Mischkammer 601, Querkanäle 607 und eine Ringausnehmung 604, die ebenso wie in Fig. 14 verlaufen, ergeben. Im Boden außerhalb des Erzeugnis-Zuführkanals 602 befinden sich Öffnungen 609 zur Zuführung des gasförmigen Treibmittels zur Ringausnehmung und von dort in die Querkanäle. Auf dem scheibenförmigen Teil 603 sitzt eine Feder 605, die bei der Betätigung des Ventils den scheibenförmigen Teil an die Innenseite des Gehäusebodens drückt.

Die Anordnung der Zusammenstoß-Mischkammer innerhalb des Behälters verhindert ein Austrocknen oder eine andere nachteilige Veränderung des Erzeugnisses in den Ausgabekanälen der Packung. In den innerhalb des Behälters verlaufenden Kanälen befindet sich das Erzeugnis in der Umgebung des Behälterinhalts, so daß es nicht austrocknet und keinen atmosphärischen Einflüssen ausgesetzt ist. Nach dem Schließen des Ventils wird ein auf der Atmosphärenseite der Ventilöffnung verbleibender Rest des Treibmittel-Erzeugnis-Gemisches durch die Kraft des expandierenden Treibmittels aus den Wirbelkanälen abgeführt.

Die Fig. 18 und 18A stellen ein weiteres Ausführungsbeispiel dar, bei dem die Zusammenstoß-Mischkammer im unteren Bereich des Ventilschafts angeordnet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 18 ist der untere Teil 631 des Ventilkörpers 630 ähnlich dem nach Fig. 9. Er hat einen Flansch 639 mit einem Schlitz oder einer Öffnung 640 für den Durchfluß von Gas durch den Flansch. Rippen oder Führungsstege 638 sind, ebenso wie Nuten 641 in der Schulter des Ventilkörpers, vorgesehen. Eine Öffnung 637 ist ebenfalls in der Schulter des Ventilkörpers vorgesehen und steht mit dem Erzeugnis-Entnahmerohr 618 in Verbindung.

Der Ventilkörper nach Fig. 18 hat einen Schaft 642 mit einer mittleren Bohrung 643, in der ein Einsatz 644 angeordnet ist. Der Einsatz 644 hat einen mittleren Durchbruch 645 und 645 a. An der Unterseite des Einsatzes 644 sind eine Ringnut 646, eine mittlere Mischkammer 648 und Quernuten 650 ausgebildet, wie Fig. 18A deutlicher zeigt. In der Nähe der Nut 641, die sich in der Schulter des Ventilkörpers befindet, sind ein seitlicher Kanal 652 und ein vertikaler Kanal 654 ausgebildet, wobei das obere Ende des Kanals 654 mit der Ringnut 646 in Verbindung steht. Die Öffnung 637 in der Schulter des Ventilkörpers steht über den seitlichen Kanal 656 und den mittleren Axialkanal 658 mit der Mischkammer 648 in Verbindung. Der mit einer einzigen mittleren Bohrung 643 versehene Ventilschaft 642 kann mit irgendeinem herkömmlichen Aerosol-Sprühkopf versehen sein.

Bei Betätigung des Ventils durch Niederdrücken des Betätigungsknopfes wird der Ventilkörper 638 gegen die Kraft der Feder 660 nach unten gedrückt, so daß die Kanäle 652 und 656 durch Wegbiegen des elastischen Dichtrings 662 geöffnet werden. Das gasförmige Treibmittel strömt dann nacheinander durch die Öffnung 640, die Nut 641, den seitlichen Kanal 652 und den vertikalen Kanal 654, die Ring- und Quernuten 646 und 650 in die Mischkammer 648. In der Mischkammer 648 trifft das herumwirbelnde gasförmige Treibmittel auf das Erzeugnis, das in die Kammer über das Tauchrohr 618 und die Venturi-Verengung oder den mittleren Axialkanal 658 eintritt, und bildet eine feine Dispersion von Gas in Flüssigkeit. Die Dispersion strömt durch den mittleren Kanal 645, 645 a und durch die mittlere Bohrung 643 des Ventilschafts 642 in die Austrittsöffnung.

Claims (9)

1. Ventileinheit mit einem Ventilkörper und einem Betätigungsglied, die derart wechselseitig bewegbar gelagert sind, daß eine Bewegung des einen eine entsprechende Bewegung des anderen bewirkt, für eine unter Druck stehende Sprüh-Ausgabevorrichtung mit einem Behälter, der sowohl ein flüssiges Erzeugnis als auch ein unter Druck stehendes Treibmittel enthält, wobei die Ventileinheit aufweist: ein Behälterverschlußteil, ein am Verschlußteil angebrachtes Ventilgehäuse, eine als Ventilverschlußteil wirkende Dichtung und einen in dem Ventilgehäuse bewegbar und zurückziehbar angeordneten Ventilkörper, einen Ventilschaft, der mit dem Ventilkörper verbunden ist und Öffnungen und wenigstens einen mit dem Behälterinneren verbindbaren Kanal zur Ausgabe des Erzeugnisses und gasförmigen Treibmittels aufweist, ein Ventilbetätigungsglied und eine Erzeugnisausgabeöffnung, in Kombination mit einer Venturi-Düse, dadurch gekennzeichnet, daß die Venturi-Düse eine zylindrische Mischkammer (84; 541; 601; 648) aufweist, in die getrennte, unter dem Druck des Treibmittels stehende Ströme aus Treibmittel einerseits und Erzeugnis andererseits geleitet werden, und zwar der eine Strom über einen axial gerichteten Eingang (28; 529; 602; 658) der Mischkammer und der andere Strom über wenigstens einen weitgehend tangential gerichteten Eingang (82; 542; 607; 650) der Mischkammer, so daß die Ströme in der Mischkammer zusammenstoßen und vermischt werden, bevor sie zur Ausgabeöffnung gelangen.

2. Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Venturi-Düse in einer Ausnehmung (505) im Boden (606) des Ventilgehäuses (501; 600) befindet.

3. Ventileinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Venturi-Düse ein Bauteil (525) mit einem mittleren Kanal (527, 529) aufweist, der sich über dessen Länge erstreckt, daß das Bauteil (525) einen oberen Abschnitt aufweist, der so geformt ist, daß er im Reibschluß in die Ausnehmung (505) im Boden des Ventilgehäuses (501) paßt, daß die Oberseite des oberen Abschnitts eine Ringnut (539) aufweist, daß eine Zusammenstoß-Mischkammer (541) an den mittleren Kanal (527, 529) angrenzt und sich die Eingänge bildende Quernuten (542) von der Ringnut (539) zur Mischkammer (541) erstrecken, daß vertikale Kanäle (537) durch die Innenseite der Ausnehmung (505) im Boden des Ventilgehäuses (501) und die Außenseite des oberen Abschnitts des Bauteils (525) der Venturi- Düse begrenzt sind und sich zur Ringnut (539) erstrecken und einen Durchflußkanal für das gasförmige Treibmittel zur Ringnut (539) bilden.

4. Ventileinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (525) einen unteren Abschnitt (533) aufweist und an dem unteren Abschnitt (533) ein Rohr (536) zur Einleitung von Flüssigkeit in die Mischkammer (501) angebracht ist.

5. Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (513) wenigstens einen Kanal (515; 517) und eine zweite Venturi-Düse aufweist, die mit dem oder den Kanälen (515; 517) des Ventilschaftes (513) in Verbindung steht und in der Nähe der Ausgabeöffnung liegt.

6. Ventileinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Venturi-Düsen-Bauteils (525) mehrere gleich weit auseinander liegende Quernuten (542) aufweist, die relativ zur Mischkammer (541) so angeordnet sind, daß ein innerer Teil der Quernuten (542) mit einem äußeren Teil der Kammer (541) fluchtend diese schneidet.

7. Ventileinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Quernuten (542) vorgesehen sind und daß die Anzahl der vertikalen Kanäle (537), die durch die Ausnehmung (505) im Boden des Ventilgehäuses (501) und das Venturi-Düsen-Bauteil (525) begrenzt sind, gleich der Anzahl der Quernuten (542) ist.

8. Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (30; 330; 543) ein umgekehrt tassenförmiges Bauteil mit einer oder mehreren Öffnungen in seiner Wand ist.

9. Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Ventilschaft (513) einen einzigen Kanal (515) für ein Gemisch aus Erzeugnis und Treibmittel aufweist.