DE3807156A1 - Aerosolbehaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Aerosolbehälter, auf dessen Öffnung ein Ventilteller mit einem Abgabeventil dicht befestigt ist.

Es sind Aerosolbehälter dieser Gattung bekannt, die aus Metall, Glas oder Kunststoff hergestellt sind. Die Öffnung solcher Aerosolbehälter wird in der Regel mit einem Ventilteller aus Metall verschlossen, in dem ein Ventil­ gehäuse aus Kunststoff befestigt ist, das wiederum einen Ventilkegel aus Metall oder Kunststoff aufnimmt, der durch eine Dichtung gegenüber dem Ventilgehäuse abgedichtet ist. Vielfach wird der Ventilkegel durch eine Metallfeder in seiner Schließstellung gehalten. Die Verwendung unter­ schiedlicher Werkstoffe für verschiedene Teile des Aero­ solbehälters ist aus verschiedenen Gründen problematisch. Diese Probleme beziehen sich auf die Korrosionsgefahr des Metalls in Abhängigkeit von dem in den Aerosolbehälter abzufüllenden Produkt bzw. auf eine Veränderung des in den Aerosolbehälter abgefüllten Produkts durch chemische Reaktion mit dem Metall. Weitere Schwierigkeiten betreffen die Möglichkeit des Quellens der Kunststoffteile bzw. der Dichtung und die damit verbundene Möglichkeit einer Verstopfung oder einer Außerbetriebsetzung des Ventils. Darüber hinaus besteht in Abhängigkeit von dem im Aerosolbehälter enthaltenen Produkt die Möglichkeit einer chemischen Zersetzung von Teilen des Aerosolbehälters, durch die die Sicherheit des Aerosolbehälters, seine Dichtigkeit, Druckfestigkeit sowie die Zeitdauer seiner Einsatzfähigkeit beeinträchtigt werden können. Schließlich bringt die Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe für verschiedene Teile eines Aerosolbehälters auch Schwierig­ keiten bei der Montage mit sich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile dadurch zu vermeiden, daß der Aerosolbehälter auf einfachere Weise herstellbar bzw. montierbar ist und das Füllgut und das Treibgas weitgehend nur mit einem einzigen Werkstoff des Aerosolbehälters in Berührung kommen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Aerosolbehälter aus Kunststoff besteht und daß der Ventilteller und das Gehäuse des Abgabeventils einteilig aus Kunststoff geformt sind.

Hierdurch wird die Qualität des Füllgutes für die Gebrauchsdauer des Aerosolbehälters sichergestellt. Abge­ sehen von der erleichterten Montage eines derartigen Aerosolbehälters wird hierdurch eine hohe Festigkeit und Dichtigkeit des mit dem Ventilgehäuse kombinierten Ventil­ tellers erreicht. Dabei bleibt der Vorteil erhalten, daß das Ventilgehäuse für unterschiedliche Ventiltypen ein­ setzbar ist.

Die Kunststoffkappe gemäß Anspruch 2 trägt ebenfalls zu einer leichten Montage des Ventils bei, wobei die mittlere Durchtrittsöffnung der Kunststoffkappe dem Durchmesser des Schaftes des jeweils zu verwendenden Ventilkegels angepaßt ist.

In Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Aerosolbehälter empfiehlt es sich ferner, daß der Ventilkegel ebenfalls aus Kunststoff besteht und in dem Ventilgehäuse beweglich gelagert sowie durch eine zwischen dem Ventilkegel und dem Ventilgehäuse wirksame Feder in der Schließstellung des Abgabeventils gehalten ist. Dabei kann die Feder sich mit ihrem oberen Ende am unteren Ende des Ventilkegels und mit ihrem unteren Ende am Boden des Ventilgehäuses abstützen. Im Sinne der Erfindung ist es wiederum besonders vorteil­ haft, wenn die Feder aus Kunststoff besteht.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Feder mit dem Ventilkegel einteilig aus Kunststoff geformt sein und aus mindestens zwei Federbei­ nen bestehen, die von dem unteren Ende des Ventilkegels vorstehen und mit ihren freien Enden auf der sich zum Inneren des Behälters konisch verjüngenden Innenwandung des Ventilgehäuses verschiebbar abgestützt wird. Hierdurch wird eine weitere Montageerleichterung erzielt, wobei die Federbeine auch die Strömung des im Behälter unter Druck stehenden Mediums zum Abgabeventil begünstigen.

Die Ausgestaltung des Aerosolbehälters und des dafür vorgesehenen Ventiltellers gemäß Anspruch 7 ermöglicht eine besonders leichte Herstellung sowohl des Aerosolbe­ hälters als auch des Ventiltellers im Blasverfahren bzw. durch Spritzgießen sowie eine leichte Montage und druck­ feste Ausgestaltung dieser beiden Teile.

Die Verbindung des Aerosolbehälters mit dem Ventilteller und des Ventilgehäuses mit der Kunststoffkappe durch Schweißen ermöglicht eine sehr dichte, hochfeste und dabei schnelle Verbindung der genannten Teile miteinander, wobei eine Schweißverbindung durch Ultraschallverschweißen be­ vorzugt wird.

Die Unteransprüche enthalten noch weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnungen von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Aerosolbehälter aus Kunststoff mit einem aus Kunststoff bestehenden Ventilteller und einem damit einteiligen Abgabeventil in einem mittleren Längsschnitt und

Fig. 2 den Aerosolbehälter gemäß Fig. 1 mit einer zweiten Ausführungsform eines Abgabeventils.

In Fig. 1 ist ein Aerosolbehälter 1 gezeigt, der aus Kunststoff im Blasverfahren oder im Spritzgießverfahren hergestellt ist. Auf der Öffnung 2 dieses Aerosolbehälters 1 ist ein Ventilteller 3 mit einem Abgabeventil 4 dicht befestigt. Der Ventilteller 3 und ein Gehäuse 5 des Abgabeventils 4 sind einteilig aus Kunststoff geformt. Eine Kunststoffkappe 6 ist auf dem Ventilgehäuse 5 dicht befestigt und mit einer mittleren Durchtrittsöffnung 7 für den Schaft 8 des Ventilkegels 9 versehen. Der Ventilkegel 9 besteht ebenfalls aus Kunststoff und ist im Ventilge­ häuse 5 axial beweglich gelagert sowie durch eine zwischen dem Ventilkegel und dem Ventilgehäuse 5 wirksame Feder 10 in der Schließstellung des Abgabeventils 4 gehalten. Die Feder 10 ist mit dem Ventilkegel einteilig aus Kunststoff geformt und besteht aus mindestens drei Federbeinen, von denen in Fig. 1 zwei Federbeine 10 a und 10 b zu sehen sind. Diese Federbeine stehen von dem unteren Ende des Ventil­ kegels 9 nach unten vor und sind mit ihren freien Enden auf der sich zum Inneren des Aerosolbehälters 1 konisch verjüngenden Innenwandung 12 des Ventilgehäuses 5 ver­ schiebbar abgestützt.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist der Aerosolbehälter 1 mit einem im Durchmesser verjüngten zylindrischen Behälterhals 13 versehen. Der Behälterhals 13 erstreckt sich koaxial zur Hauptachse x des Aerosolbehälters 1. Der Außenrand des Ventiltellers 3 verläuft parallel zum oberen Teil der Innenwandung 12 des Behälterhalses 13 sowie anschließend leicht ansteigend zu dem in der Mitte des Ventiltellers 3 liegenden Ventilgehäuse 5 und dessen äußerer Stirnfläche 5 a zur Auflage der Kunststoffkappe 6. Diese Ausgestaltung des Ventiltellers gewährleistet eine hohe Druckfestigkeit des Aerosolbehälters.

Die dichte Verbindung zwischen dem Außenrand 3 a des Ventiltellers 3 und dem Öffnungsrand 1 a des Aerosolbehäl­ ters 1 ist durch Schweißen bei S hergestellt. Ebenso ist die Kunststoffkappe 6 auf der äußeren Stirnfläche 5 a des Ventilgehäuses 5 durch eine Schweißverbindung befestigt. Vorteilhaft wird die Schweißverbindung Sl durch Ultra­ schallverschweißen hergestellt.

Der Schaft 8 des Ventilkegels 9 ist mit einem axialen Sackloch 14 versehen. Das axiale Sackloch 14 ist im Bereich seines Bodens mit mindestens einem radialen Verbindungskanal 19 versehen (Fig. 2). Dieser Verbindungs­ kanal 19 ist durch den Lochrand einer Ringscheibendichtung 15 in Schließstellung des Ventilkegels 9 geschlossen, so daß der Behälterinhalt nicht nach außen abgegeben wird. Dagegen wird der Verbindungskanal 19 zwischen dem Sackloch 14 und dem Behälterinneren in der Öffnungsstellung des Ventilkegels 9 durch die Abwärtsbewegung in Richtung zum Behälterinneren und durch Festhalten des Ventilkegels in der abgesenkten Öffnungsstellung freigelegt. Der Schaft 8 des axial beweglichen Ventilkegels 9 ist im Bereich des radialen Verbindungskanals 19 mit einer Ringnut 16 versehen. In diese Ringnut 16 greift der Lochrand der flexiblen Ringscheibendichtung 15 mit radialer Vorspannung ein. Die Ringscheibendichtung besteht vorzugsweise aus Gummi. Der Außenrand der Ringscheibendichtung 15 ist auf einer inneren Ringschulter 17 des Ventilgehäuses 5 durch die Kunststoffkappe 6 dicht eingespannt. Wie ersichtlich, ist die Ringschulter 17 gegenüber der äußeren Stirnfläche des Ventilgehäuses 5 axial nach innen so versetzt, daß eine die notwendige Dichtigkeit gewährleistende Einspan­ nung des Außenrandes der Ringscheibendichtung 15 zwischen der Kunststoffkappe und der Ringschulter 17 gewährleistet ist.

Der Querschnitt der Ringnut 16 des Ventilschaftes 8 ist bogenförmig, vorzugsweise kreisbogenförmig, gestaltet. Die innere Stützfläche 20 der bogenförmigen Ringnut 16 ist im Durchmesser größer bemessen als der Durchmesser des Ventilschaftes 8. Infolgedessen drückt die Stützfläche 20 die Ringscheibendichtung 15 gegen die Unterseite der Kunststoffkappe 6 im Bereich von deren Durchtrittsöffnung 7, so daß eine sichere Abdichtung des Aerosolbehälters 1 in der Schließstellung nach außen gewährleistet ist.

Der Durchmesser des Ventilschaftes 8 ist bis 8 a oberhalb der Ringnut 16 größer als der Durchmesser des darüber liegenden Längenabschnitts 8 b des Ventilschaftes 8 auf einer Höhe, die geringer als der axiale Hub des Ventil­ kegels 9 bemessen ist. Infolgedessen wird der Ventilschaft 8 beim Hochdruck-Füllverfahren so weit in das Innere des Ventilgehäuses 5 gepreßt, daß der obere Längenabschnitt 8 b des Ventilschaftes 8 mit geringerem Durchmesser dem Öffnungsrand 7 der Kunststoffkappe 6 gegenüberliegt und dadurch einen größeren freien ringförmigen Durchtritts­ querschnitt für das Füllgut bildet.

Der Innenrand der die Ringscheibendichtung 15 abstützenden Ringschulter 17 des Ventilgehäuses 5 ist mit einer aufragenden Dichtungslippe 18 versehen. Diese Dichtungs­ lippe 18 bietet eine zusätzliche Gewähr für die feste und dichte Einspannung des Außenrandes der Ringscheiben­ dichtung 15 zwischen Kunststoffkappe 6 und Ventilgehäuse 5.

Das untere Ende des Ventilgehäuses 5 ist als Rohrstutzen 21 mit einem axialen Strömungskanal 22 versehen. An den Rohrstutzen 21 ist ein Steigrohr 23 angesetzt, dessen anderes Ende bis zum Boden des Aerosolbehälters reicht.

Gemäß Fig. 2 ist eine Schraubendruckfeder 11 als gesonder­ tes Teil ausgebildet, deren oberes Ende sich an der unteren Stirnfläche 24 eines Ventilkegels 25 und mit ihrem unteren Ende am Boden 26 des Ventilgehäuses 5 abstützt. Die Feder 11 besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Im übrigen ist der Aerosolbehälter in Fig. 2 entsprechend demjenigen in Fig. 1 ausgebildet.

Die beschriebene Erfindung ermöglicht unterschiedlichste Formgebungen für den Kunststoffbehälter, für dessen Herstellung das Blasverfahren dem Spritzgießverfahren vorgezogen wird. Beschränkungen der Formgebung sind, wenn überhaupt, dann lediglich durch das Herstellungsverfahren und die damit verbundenen Kosten bedingt. Dabei können die Behälter sowohl aus durchsichtigem Material als auch aus undurchsichtigem bzw. farbigem Material hergestellt wer­ den. Eine Korrosionsgefahr ist bei Verwendung von Kunst­ stoffbehältern praktisch ausgeschlossen. Durch die erfin­ dungsgemäße Gestaltung des Aerosolbehälters ist seine Herstellung leicht und wirtschaftlich möglich, wobei seine Stoßfestigkeit und sein geringes Gewicht weitere Vorteile bietet. Vorzugsweise wird thermoplastischer Kunststoff für die Herstellung des Aerosolbehälters verwendet, der aufgrund seiner elastischen Eigenschaften bruchfest ist. Zur Herstellung der Aerosolbehälter eignen sich insbeson­ dere Polyamide, Polyäthylen, insbesondere Polyethylen­ terephthalat und Polybutylenterephthalat, je nachdem, ob die Behälter im Blasverfahren oder im Spritzgießverfahren hergestellt werden sollen. Die aus Kunststoff bestehenden Behälter zeichnen sich insbesondere durch ihre Kor­ rosionsfestigkeit, Ungiftigkeit und hohe Zugfestigkeit aus, so daß sie für praktisch jedes Füllgut geeignet sind, wenn auch der Ventilteller und das Abgabeventil vollstän­ dig aus Kunststoff bestehen. Jedoch ist der Typ des Kunststoffbehälters bei der Auswahl und der Verwendung von Parfums oder ätherischen Ölen zu beachten.

Claims (15)

1. Aerosolbehälter, auf dessen Öffnung ein Ventilteller mit einem Abgabeventil dicht befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Aerosolbehälter (1) aus Kunststoff besteht und daß der Ventilteller (3) und das Gehäuse (5) des Abgabeventils (4) einteilig aus Kunststoff geformt sind.

2. Aerosolbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Kunststoffkappe (6) auf dem Ventilge­ häuse (5) dicht befestigt und mit einer mittleren Durchtrittsöffnung (7) für den Schaft (8) des Ventil­ kegels (9) versehen ist.

3. Aerosolbehälter nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel (9) aus Kunststoff besteht und in dem Ventilgehäuse (5) beweglich gelagert sowie durch eine zwischen dem Ventilkegel (9) und dem Ventilgehäuse (5) wirksame Feder (10, 11) in der Schließstellung des Abgabeventils (4) gehalten ist.

4. Aerosolbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Feder (10) mit dem Ventilkegel (9) einteilig aus Kunststoff geformt ist und aus minde­ stens drei Federbeinen (10 a, 10 b) besteht, die von dem unteren Ende des Ventilkegels (9) nach unten vorstehen und mit ihren freien Enden auf der sich zum Inneren des Aerosolbehälters (1) konisch verjüngenden Innen­ wandung (12) des Ventilgehäuses (5) verschiebbar abgestützt sind.

5. Aerosolbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Feder (11) sich mit ihrem oberen Ende an der unteren Stirnfläche (24) des Ventilkegels (25) und mit ihrem unteren Ende am Boden (26) des Ventilge­ häuses (5) abstützt.

6. Aerosolbehälter nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubendruckfeder (11) aus Kunststoff besteht.

7. Aerosolbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aerosolbehälter (1) mit einem im Durchmesser verjüngten zylindrischen Behälterhals (13) versehen ist, der sich koaxial zur Hauptachse (x) des Aerosolbehälters (1) erstreckt, und daß der Außenrand des Ventiltellers (3) parallel zum oberen Teil der Innenwandung (12) des Behälterhalses (13) sowie anschließend leicht ansteigend zu dem in der Mitte des Ventiltellers (3) liegenden Ventilge­ häuse (5) verläuft.

8. Aerosolbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dichte Verbindung zwischen dem Außenrand des Ventiltellers (3) und dem Öffnungsrand des Aerosolbehälters (1) durch Schweißen hergestellt ist.

9. Aerosolbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dichte Verbindung zwischen der Kunststoffkappe (6) und dem Rand der äußeren Öffnung des Ventilgehäuses (5) durch Schweißen hergestellt ist.

10. Aerosolbehälter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißverbindung durch Ultra­ schallverschweißen hergestellt ist.

11. Aerosolbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (8) des Ventilkegels (9) mit einem axialen Sackloch (14) versehen ist, das im Bereich seines Bodens mit mindestens einem radialen Verbindungskanal (19) versehen ist, der in Schließstellung des Ventilkegels (9) durch den Lochrand einer Ringscheibendichtung (15) geschlossen ist und in der Öffnungsstellung des Ventilkegels (9) zur Verbindung des Sackloches (14) mit dem Behälterinneren freiliegt.

12. Aerosolbehälter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schaft (8) des axial beweglichen Ventilkegels (9) im Bereich des radialen Verbindungs­ kanals (19) mit einer Ringnut (16) versehen ist, in welche der Lochrand der flexiblen Ringscheibendichtung (15) mit radialer Vorspannung eingreift, und daß der Außenrand der Ringscheibendichtung (15) auf einer inneren Ringschulter (17) des Ventilgehäuses (5) durch die Kunststoffkappe (6) dicht eingespannt ist, die gegenüber der äußeren Stirnfläche des Ventilge­ häuses (5) axial nach innen versetzt ist.

13. Aerosolbehälter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß der Querschnitt der Ringnut (16) des Ventilschaftes (8) bogenförmig gestaltet ist, wobei eine untere, ringförmige Stützfläche (20) der bogen­ förmigen Ringnut (16) im Durchmesser größer bemessen ist als der Durchmesser des Ventilschaftes (S).

14. Aerosolbehälter nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Ventilschaftes (8) oberhalb der Ringnut (16) größer als der Durch­ messer des übrigen Ventilschaftes auf einer Höhe ist, die geringer als der axiale Hub des Ventilkegels (9) bemessen ist.

15. Aerosolbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenrand der die Ringscheibendichtung (15) abstützenden Ringschulter (17) des Ventilgehäuses (5) mit einer aufragenden Dichtungslippe (18) versehen ist.