DE4002817A1 - Abgabekopf fuer eine aerosoldruckdose - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Abgabekopf für eine Aerosol­ druckdose, mit einem am Oberteil der Druckdose befestigbaren einteiligen Gehäuse, welches in einer Gehäusewand mindestens eine Auslaßöffnung aufweist, einen im Gehäuse in Axialrichtung der hohlen Ventilstange eines druckdosenseitigen Ventils verschieb­ lich geführten Einsatz, der mit einer Aufnahme auf der Ventil­ stange lagerbar ist, einen durch eine Aussparung des Gehäuses sich erstreckenden Druckknopf hat und einen seitlich im Gehäuse abdichtend geführten und einen Auslaßkanal zwischen Aussparung und Abgabeöffnung begrenzenden Kolben aufweist, wobei zumindest bei Druckknopfbetätigung zwischen Kolben und Gehäusewand mit der Auslaßöffnung eine Vorkammer ausgebildet ist, in die der Auslaß­ kanal durch eine Speiseöffnung des Kolbens geführt ist.

Ein derartiger Abgabekopf ist an einer Aerosoldruckdose be­ festigbar, die eine selbstschäumende und druckbeaufschlagte Substanz enthält, die bei Druckbeanspruchung der Ventil­ stange eines stirnseitigen Ventils durch einen Hohlraum der Ventilstange entweicht. Derartige Aerosoldruckdosen sind insbesondere mit Erzeugnissen der Haarkosmetik ge­ füllt, z. B. mit einem Schaumfestiger. Bei solchen Anwendun­ gen ist ein mikrofeiner Schaum erwünscht, d. h. ein Schaum mit sehr kleinen Luftbläschen, der eine hohe Stabilität hat. Ein mikrofeiner Schaum hat günstige Handhabungseigen­ schaften, weil er nur langsam zusammenbricht und eine ge­ wisse Formbarkeit aufweist.

Die EP-A-02 98 847 offenbart bereits einen gattungsgemäßen Abgabekopf mit in einem Gehäuse geführten Einsatz, dessen Kolben rohrförmig ausgebildet ist und innen mehrere Durch­ strömkanäle für die schaumbildende Substanz aufweist. In einer Gehäusewand ist lediglich eine Auslaßöffnung ange­ ordnet, welche bei entlastetem Druckknopf von einem kegel­ förmigen Vorsprung des Kolbens verschließbar ist. Dieser Abgabekopf ist aufgrund seiner Dreiteiligkeit in Herstel­ lung und Montage aufwendig, denn außer dem Gehäuse und dem Einsatz ist noch ein in das Kolbenrohr einschiebbares Ele­ ment vorgesehen, welches die Kanäle abtrennt und den kegel­ förmigen Vorsprung auf einer stirnseitigen Platte mit Austrittsschlitzen trägt. Die Substanz strömt überdies mit hoher Geschwindigkeit aus der Auslaßöffnung heraus, so daß ein grober Schaum bereitgestellt wird, der Streifenform annimmt. Die Auslaßöffnung ist überdies in einer sehr kleinen Gehäusewand angeordnet, welche dem austretenden Schaum praktisch keine Haftungsmöglichkeit gibt, so daß dieser unmittelbar aufgetragen werden muß. Diese Schaum­ bildungseigenschaften sind mit dem Abgabekopf beabsichtigt, der für eine gezielte Applikation des Schaumes insbeson­ dere bei der Lederbehandlung gedacht ist. Außerdem kann eine unvollständige Abdichtung des Rohrkolbens erfolgen, weil der kegelförmige Vorsprung aufgrund von Lagetoleranzen der Ventilstange bei vollständig geschlossenem Ventil un­ terschiedliche Lagen annehmen kann. Schließlich ist nach­ teilig, daß bei Betätigung der Abgabevorrichtung zwischen Druckknopf und Gehäuse ästhetisch unbefriedigende Spalte freigegeben werden.

Außerdem ist schon ein Abgabekopf bekanntgeworden, der sich von dem zuvor beschriebenen dadurch unterscheidet, daß in den Rohrkolben ein brausekopfartiger Einsatz ein­ gesteckt ist, der sich zu einer siebartig durchlöcherten Abgabefläche hin trichterförmig erweitert. Die Abgabefläche schließt zugleich das Gehäuse ab, weil der Brausekopf in eine entsprechende Aussparung des Gehäuses eingreift. Im Inneren des Brausekopfes ist eine Strömungsumlenkung vor­ gesehen, welche einen Teil der kinetischen Energie des Materials vernichtet, so daß ein mikrofeiner Schaum er­ zeugt werden kann. Jedoch ist auch bei diesem Abgabekopf die dreiteilige Ausbildung nachteilig, zumal die Abgabe­ fläche des Brausekopfes herstellungsbedingt über ein Film­ scharnier angelenkt und am Oberrand des Trichters verrast­ bar ist. Außerdem wird die Abgabefläche bei Betätigung des Druckknopfes in dem Gehäuse abgesenkt, so daß ein - die Handhabung erleichterndes - Anhaften des Schaumes an der Abgabefläche nicht gewährleistet ist. Weitere Hand­ habungsprobleme sind durch die senkrechte Ausrichtung der Abgabefläche zur Ventilstangenachse bedingt. Ein direktes Auftragen des Schaumes ist infolgedessen nur bei ungün­ stiger Winkelstellung des Handgelenkes möglich. Schließ­ lich ist unerwünscht, daß Schaumreste nach Verflüssigung unbehindert aus dem Abgabekopf abströmen können und daß bei Betätigung unschöne Spalte zwischen Druckknopf bzw. Brausekopf und Gehäuse auftreten, die ein Verschmutzen durch Ansammeln von Restflüssigkeit begünstigen.

Außerdem sind schon einteilige Abgabeköpfe bekanntgeworden, bei denen das Gehäuse zentral eine kippbewegliche Platte mit einer Aufnahme für eine Ventilstange hat, die über einen Auslaßkanal mit einem Abgaberohr auf der Außenseite der Platte verbunden ist. Plattenfest ist außerdem ein Druckknopf zum Kippen der Platte und Betätigen der Ventil­ stange vorgesehen. Mit diesem Abgabekopf ist jedoch nur ein relativ grober Schaum direkt applizierbar.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Abgabekopf zur Verfügung zu stellen, der insbesondere einfacher herstellbar und montierbar ist, die Handhabung erleichtert und ein Erzeugen mikrofeiner Schäume ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß bei dem ein­ gangs genannten Abgabekopf vorgesehen, daß mehrere Abgabe­ öffnungen in der Gehäusewand angeordnet sind, und daß die Speiseöffnung des Kolbens seitlich zu den Austrittsöffnun­ gen der Gehäusewand versetzt ist.

Bei einem erfindungsgemäßen Abgabekopf wird der Einsatz durch Betätigen des Druckknopfes in Richtung der Ventil­ stangenachse verschoben, bis diese das selbstschäumende Produkt in die Aufnahme abgibt. Von dort gelangt das Pro­ dukt durch den Auslaßkanal zu den Auslaßöffnungen, wobei es jedoch aufgrund des seitlichen Versatzes von Speiseöff­ nung und Auslaßöffnungen nach dem Eintritt in die Vorkammer umgelenkt wird. Durch diese Umlenkung wird ein großer An­ teil der kinetischen Strömungsenergie verzehrt. Einer wei­ teren Umlenkung mit demselben Effekt unterliegt die Strö­ mung vor dem Eintritt in die Auslaßöffnungen. Außerdem bedingen die vielen Auslaßöffnungen einen erheblichen Ge­ samtöffnungsquerschnitt, welcher die Geschwindigkeit des austretenden Schaumes weiter herabsetzt. Durch diese ge­ schwindigkeitsmindernden Einflüsse wird in vorteilhafter Weise ein mikrofeiner und stabiler Schaum erzeugt. Dabei ist die Handhabung des Schaumes dadurch erleichtert, daß die Auslaßöffnungen aufweisende Gehäusewand außen eine nicht-relativbewegliche Adhäsionsfläche für den Schaum bildet, an der dieser für eine spätere Verwendung bereit­ gestellt werden kann. Schließlich ist von Vorteil, daß der Abgabekopf lediglich aus zwei Teilen, nämlich aus einem Gehäuse und einem Einsatz einfacher Geometrie besteht, so daß der Aufwand für sein Herstellen insbesondere durch Spritzgießen und für seine Montage herabgesetzt sind.

Die Dosierung und Struktur des Schaumes werden durch Größe, Zahl und Anordnung der Auslaßöffnungen in der Abgabefläche bestimmt. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Neuerung ist vorgesehen, daß die Auslaßöffnungen in radialem Ab­ stand um die Speiseöffnung des Kolbens gruppiert sind, so daß sie einen Abstand von der Speiseöffnung aufweisen, der den gewünschten Druckverlust bei der Umlenkung garantiert. Außerdem wird hierdurch eine etwa übereinstimmende Aus­ strömgeschwindigkeit in den Auslaßöffnungen erreicht.

Restschaum im Auslaßkanal wird an einem Austritt aus den Auslaßöffnungen infolge Verflüssigung gehindert, wenn der Kolben bei Druckknopffreigabe in die Vorkammer eintaucht und die Auslaßöffnungen abdichtet. Diese Abdichtung ist jedoch aufgrund der Lagetoleranzen der Ventilstange pro­ blematisch, weil der Einsatz stets ein für ein vollstän­ diges Öffnen des Ventils ausreichendes Bewegungsspiel haben muß. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung hat deshalb die Auslaßöffnungen aufweisende Gehäusewand innen einen bei freigegebenem Druckknopf in die Speiseöffnung abdichtend eingreifenden und diese bei Druckknopfbetätigung freige­ benden Stift. Der Stift behindert die Axialbewegung des Einsatzes nicht und kann dennoch eine ausreichende Ab­ dichtung bewirken.

Bei einer praktischen Weiterbildung, welche die Handhabung erleichtert und zugleich für eine vergrößerte Adhäsions­ fläche sorgt, sind die Auslaßöffnungen in einer stirnsei­ tigen Gehäusewand angeordnet, die schräg zur Ventilstangen­ achse geneigt ist.

Wenn der Kolben nach einer Weiterbildung in einem Gehäuse­ dom angeordnet ist, können die Auslaßöffnungen so vom Druckknopf beabstandet werden, daß dieser nicht verschmutzt und die Handhabung erleichtert wird. Außerdem ermöglicht der Gehäusedom eine seitliche Führung des Kolbens, die ein sicheres Funktionieren des Abgabekopfes begünstigt. Bevor­ zugt hat der Gehäusedom eine etwa mit der Ventilstange fluchtende Mittelwand, die der Führung und ggf. Abdichtung des Kolbens und des Druckknopfes dient.

Der Auslaßkanal kann innerhalb des Einsatzes auf verschie­ dene Weisen gebildet sein. Bei einer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Einsatz eine mit der Aufnahme ver­ bundene Ventilöffnung hat, daß der Auslaßkanal zwischen Ventilöffnung und Speiseöffnung zwischen Gehäuse und Ein­ satz verläuft, und daß der Druckknopf abdichtend in der Aufnahme geführt ist. Hierbei begrenzen also zwischen Aufnahme und Speiseöffnung das Gehäuse und der Einsatz den Auslaßkanal. Damit das Produkt nicht zwischen Ausspa­ rung und Druckknopf entweichen kann, ist dieser abdichtend geführt. Insbesondere wenn ein Gehäusedom vorgesehen ist, kann der Kolben über einen - vorzugsweise abgekröpften - Tragsteg mit dem die Aufnahme aufweisenden Abschnitt des Einsatzes verbunden sein. Der Tragsteg begünstigt eine ma­ terialsparende Herstellung des Einsatzes und kann zugleich eine seitliche Begrenzung des Auslaßkanales bewirken.

Bei einer anderen Ausgestaltung verläuft der Auslaßkanal zwischen Aufnahme und Speiseöffnung durch den Einsatz, so daß es insbesondere keiner randseitigen Abdichtung des Druckknopfes nicht bedarf. Bevorzugt ist der Druckknopf dennoch in der Aussparung geführt, wodurch die Funktions­ sicherheit des Abgabekopfes verbessert wird und beim Be­ tätigen unschöne Spalte zwischen Druckknopf und Gehäuse vermieden werden. Besonders bei einem Gehäusedom ist der Kolben über ein - vorzugsweise abgekröpftes - Tragrohr mit dem die Aufnahme aufweisenden Abschnitt des Einsatzes verbunden, wodurch wiederum eine Materialeinsparung be­ wirkt wird. Zugleich ermöglicht die Abkröpfung ein Ein­ greifen einer Mittelwand des Gehäuses, die sowohl den Kolben als auch den Druckknopf seitlich führt.

Zur weiteren Materialeinsparung ist der die Aufnahme auf­ weisende Abschnitt des Einsatzes bevorzugt eine Traghülse.

Das Gehäuse des neuerungsgemäßen Abgabekopfes besteht vor­ teilhafterweise aus Polypropylen. Der Einsatz hingegen wird bevorzugt aus Polyethylen hergestellt, welches günstige Dichteigenschaften aufweist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele eines Abgabekopfes zeigen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Oberteil einer Druckdose mit aufgesetztem Abga­ bekopf und zwischen Gehäuse und Einsatz verlaufendem Auslaßkanal im Längsschnitt;

Fig. 2 ein Oberteil einer Druckdose mit aufgesetztem Abga­ bekopf und durch das Einsatzteil verlaufendem Aus­ laßkanal im Längsschnitt;

Fig. 3 Abgabekopf gemäß Fig. 1 und 2 in der Draufsicht.

In den Fig. 1 und 2 trägt jeweils eine Druckdose 1 mit einem oberen Randwulst 2 und einer zentrischen Ventilstange 3 einen Abgabekopf 4. Zum Befestigen hat jeder Abgabekopf 4 unten eine auf dem Randwulst 2 aufsitzende Innenstufe 5 und einen einzubördelnden Zylindermantel 6. Oberhalb des Zylindermantels 6 schließt sich eine zylindrische Mantel­ fläche 7 an, die dem Aufstecken und Halten einer Kappe 8 dient.

Beide Abgabeköpfe 4 sind mit einem Gehäuse 9 an der Druck­ dose 1 festgelegt, welches rechts einen Gehäusedom 10 auf­ weist. Der Gehäusedom 10 ist stirnseitig von einer schräg zur Ventilstangenachse geneigten Gehäusewand verschlossen. In der Gehäusewand 11 sind Auslaßöffnungen 12 ausgebildet, deren Achsen parallel zur Ventilstangenachse ausgerichtet sind. Etwa in der Mitte hat jedes Gehäuse 9 eine ebene Mittelwand 13, welche mit der Ventilstange 3 fluchtet. Links neben der Mittelwand 13 ist zur zylindrischen Man­ telfläche 7 eine Aussparung 14 vorgesehen.

Beide Ausführungsbeispiele haben einen axial verschieblich in das Gehäuse 9 eingesetzten Einsatz 15, der einen durch die Aussparung 14 geführten Druckknopf 16 für die Betäti­ gung hat. Der Druckknopf 16 ist seitlich abdichtend in der Aussparung 14 geführt. Unten ist er mit einer Traghülse 17 verbunden, die eine Aufnahme für die Ventilstange 3 bildet und sich an deren Stirnfläche mit einer kleinen Innenstufe abstützt.

Beide Einsätze 15 sind außerdem an einem Kolben 18 seit­ lich abdichtend im Gehäusedom 10 geführt. Zwischen Kolben 18 und der seiner oberen Stirnfläche parallelen Gehäusewand 11 ist eine Vorkammer 19 ausgebildet, die eine seitlich zu den Auslaßöffnungen 12 versetzte Speiseöffnung 20 hat. Der seitliche Versatz von Speiseöffnung 20 und Auslaßöffnungen 12 ist in senkrechter Richtung zur Ventilstangenachse ge­ geben.

Die Aufnahme der Traghülse 17 und die Auslaßöffnungen 12 sind über Auslaßkanäle 21, 22 miteinander verbunden, die bei den beiden Ausführungsbeispielen verschieden gestaltet sind. Gemäß Fig. 1 hat die Traghülse 17 oben eine Ventil­ öffnung 23, die in das Innere des Gehäuses 9 mündet. Dort ist der Auslaßkanal 21 seitlich von der Mittelwand 13 des Gehäuses 9 und einen Tragsteg 24 des Kolbens 18 begrenzt. Der Tragsteg hat eine Abkröpfung 25, die den Platzbedarf der Mittelwand 13 ausgleicht. Zwischen Abkröpfung 25 und Speiseöffnung 20 ist der Auslaßkanal 21 parallel zur Ven­ tilstangenachse geführt.

Der Auslaßkanal 22 nach Fig. 2 verläuft zwischen Aufnahme der Traghülse 17 und Speiseöffnung 20 innerhalb des Ein­ satzes 15. Hierzu hat der Einsatz 15 ausgehend von der Traghülse 17 ein Tragrohr 26, welches zugleich den Kolben 18 trägt, der oberhalb des Tragrohres durchbohrt ist. Das Tragrohr 26 ist ebenfalls über eine Abkröpfung 27 an der Mittelwand 13 vorbeigeführt.

Wie die Fig. 3 zeigt, sind die Auslaßöffnungen 12 in drei Gruppen mit verschiedenen radialen Abständen um die Speise­ öffnungen 20 gruppiert.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den Abgabekopf - trotz aufgesetzter Kappe 8 - in Betätigungsstellung, in der eine Betätigungs­ kraft in Richtung des stark eingetragenen Pfeiles auf den Druckknopf 16 wirkt. Dabei tritt das Erzeugnis aus der hohlen Ventilstange 3 der Druckdose 1 aus und gelangt in den Auslaßkanal 21, 22, indem es im Bereich der Abkröpfung 25, 27 eine erste Ablenkung unter Minderung der kineti­ schen Strömungsenergie erfährt. Entlang des mittelstark eingezeichneten Pfeiles gelangt die Strömung durch die Speiseöffnung 20 in die Vorkammer 19, in der sie eine Um­ lenkung um ca. 125° erfährt. Dabei wird ein weiterer Teil der kinetischen Energie vernichtet. Im Bereich der Auslaß­ öffnungen 12 findet eine weitere Umlenkung um 120° in Gegenrichtung statt, so daß eine Strömung sehr geringer kinetischer Energie das Gehäuse 9 in Richtung der schwach eingezeichneten Pfeile verläßt. Aufgrund des erheblichen Gesamtöffnungsquerschnittes der Auslaßöffnungen 12 ist die Strömungsgeschwindigkeit ohnehin gering, so daß ein mikro­ feiner Schaum hoher Stabilität resultiert, der vorzugs­ weise an der Außenfläche der Gehäusewand 11 anhaftet.

Bei entlastetem Druckknopf 16 schließt das Ventil der Druckdose, wobei die Ventilstange 3 den Einsatz 15 nach oben bewegt. Dabei dringt der Kolben 18 in die Vor­ kammer 19 ein und verschließt die Auslaßöffnungen 12, so daß in den Auslaßkanälen 21, 22 befindlicher Schaum bzw. Flüssigkeit an einem Austreten gehindert ist.

Claims (14)

1. Abgabekopf für eine Aerosoldruckdose, mit einem am Ober­ teil der Druckdose (1) befestigbaren einteiligen Gehäu­ se (9), welches in einer Gehäusewand (11) mindestens eine Auslaßöffnung (12) aufweist, einem im Gehäuse (9) in Axialrichtung der hohlen Ventilstange (17) eines druckdosenseitigen Ventils verschieblich geführten Ein­ satz (15), der mit einer Aufnahme auf der Ventilstange (17) lagerbar ist, einen durch eine Aussparung (14) des Gehäuses sich erstreckenden Druckknopf (16) hat und ei­ nen seitlich im Gehäuse (9) abdichtend geführten und einen Auslaßkanal (21, 22) zwischen Aufnahme und Aus­ laßöffnung (12) begrenzenden Kolben (18) aufweist, wo­ bei zumindest bei Betätigung des Druckknopfes (16) zwi­ schen Kolben und Gehäusewand (11) mit der Auslaßöffnung (12) eine Vorkammer ausgebildet ist, in die der Auslaß­ kanal (21, 22) durch eine Speiseöffnung (20) des Kolbens geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Auslaß­ öffnungen (12) in der Gehäusewand (11) angeordnet sind, und daß die Speiseöffnung (20) des Kolbens (18) des ein­ teiligen Einsatzes seitlich zu den Austrittsöffnungen (12) der Gehäusewand versetzt ist.

2. Abgabekopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (12) in radialem Abstand um die Speiseöffnung (20) des Kolbens (18) gruppiert sind.

3. Abgabekopf nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kolben (18) bei Freigabe des Druckknopfes (16) in die Vorkammer (19) eintaucht und die Auslaßöffnungen (12) abdichtet.

4. Abgabekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3,dadurch ge­ kennzeichnet, daß die die Auslaßöffnungen (12) aufwei­ sende Gehäusewand (11) innen einen bei freigegebenem Druckknopf (16) in die Speiseöffnung (20) abdichtend eingreifenden und diese bei Druckknopfbetätigung frei­ gebenden Stift trägt.

5. Abgabekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (12) in einer schräg zur Ventilstangenachse geneigten Gehäusewand (11) angeordnet sind.

6. Abgabekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kolben (18) in einem Gehäusedom (9) angeordnet ist.

7. Abgabekopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedom (9) eine etwa mit der Ventilstange (3) fluchtende Mittelwand (13) hat.

8. Abgabekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Einsatz (15) eine mit der Aufnahme verbundene Ventilöffnung (23) hat, daß der Auslaßkanal (21) zwischen Ventilöffnung und Speiseöffnung (20) zwischen Gehäuse (9) und Einsatz (15) verläuft, und daß der Druckknopf (16) abdichtend in der Aussparung (14) geführt ist.

9. Abgabekopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) über einen - vorzugsweise abgekröpften - Tragsteg (24) mit dem die Aufnahme aufweisenden Ab­ schnitt des Einsatzes (15) verbunden ist.

10. Abgabekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßkanal (22) zwischen Auf­ nahme- und Speiseöffnung (20) durch den Einsatz (15) verläuft.

11. Abgabekopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckknopf (16) in der Aussparung (14) geführt ist.

12. Abgabekopf nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) über ein - vorzugs­ weise abgekröpftes - Tragrohr (26) mit dem die Auf­ nahme aufweisenden Abschnitt des Einsatzes (15) ver­ bunden ist.

13. Abgabekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der die Aufnahme aufweisende Ab­ schnitt des Einsatzes (15) eine Traghülse (17) ist.

14. Abgabekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (15) aus weichem Kunst­ stoffmaterial, vorzugsweise aus Polyethylen, besteht.