DE69200093T3 - Metallischer Ausgabebehälter mit ausserhalb aufgebördeltem Ventilträgerteller. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen metallischen Ausgabebehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie sein Herstellungsverfahren.
STAND DER TECHNIK:
• Ein Ausgabebehälter des Aerosol-Typs, wie auch immer seine Größe und seine Art (Metall, Glas, Kunststoff, usw....) seien, weist den Behälter selbst, der an seinem oberen Teil mit einem Hals endet, und ein Verteilerventil auf. Das Verteilerventil muß am Hals des Behälters in solcher Weise befestigt werden, daß die Abdichtung gegenüber dem darin enthaltenen Stoff gesichert wird. Es ist ebenso erforderlich, daß die Befestigungsart des Ventils auf dessen äußerem Teil keine für den Verbraucher sichtbaren Fehler hervorruft. Das eigentliche Ventil befindet sich in der Mitte eines Tellers, der sich in den Hals des Behälters einfügt. Dieser Teller weist einen ringförmigen äußeren Rand auf, der den Rand des Halses des Behälters übergreift.
• Es ist bekannt, die Befestigung des Ventiltellers durch eine äußere Bördelung auf den Behälter mit einer Klemme vorzunehmen. Dies ist das auf dem zeichnungsblatt 1 dargestellte Verfahren. Es wird sehr häufig für die Kunststoffbehälter aller Abmessungen und für die metallischen Behälter mittlerer Größe, typisch die metallischen Behälter verwendet, deren Hals einen Durchmesser der Größenordnung von 20 mm hat. Der Bördelungsvorgang besteht darin, den Außenrandstreifen 1 des Tellers 2 um den Rand 3 des Halses umzubiegen. Während des Vorgangs wird der Teller 2 auf dem Hals durch eine von oben nach unten ausgeübte Kraft gehalten. Am Vorgangsende befindet sich das Dichtungsglied 4 so komprimiert.
• Für die metallischen Behälter größerer Abmessung, typisch solche, deren Hals einen Durchmesser der Größenordnung von 25 mm hat, ist das üblicherweise zur Befestigung des Ventils angewandte Verfahren ein Einwalzung genanntes anderes Verfahren. In diesem Fall hat der Ventilteller eine besondere, von den zu bördelnden Tellern der Ventile merklich unterschiedliche Form. Dieses Verfahren ist auf dem zeichnungsblatt 2 dargestellt. Der Einwalzungsvorgang besteht darin, den Ventilteller 5 vom Inneren zum Äußeren zu verformen, bis dieser in Kontakt mit dem Inneren des Halses 6 kommt. Am Vorgangsende befindet sich das Dichtungsglied 4 so komprimiert.
GESTELLTES PROBLEM
• Die Herstellung und die Verwendung der metallischen Ausgabehälter mit eingewalztem Ventil weisen Nachteile auf.
• - Einerseits ist es im Lauf der Herstellung erforderlich, Klemme, eventuell Maschine zu wechseln und Tellerart zu wechseln, um nacheinander Ausgabebehälter aus Kunststoff und metallische Ausgabebehälter herzustellen. Dies führt zu unterbrechungen in der Fabrikationskette und zu einer doppelten Vorratshaltung von Bördelmatenal und Ventilen.
• - Andererseits ist das Einwalzen ein delikater, schwiengerer Vorgang als das äußere Aufbördeln.
• - Schließlich weisen die Ausgabebehälter mit durch eine Außenbördelung befestigtem Ventilteller allgemein eine bessere Abdichtung als die Ausgabebehälter mit eingewalztem Ventilteller auf.
• Um diese Nachteile zu überwinden, versuchte die Anmelderin natürlich, eine äußere Aufbördelung der Ventilteller auf metallische Behälter großer Abmessung nach dem herkömmlich für die metallischen Behälter mittlerer Größe und die Kunststoffbehälter angewandten Verfahren durchzuführen.
• Dieses Verfahren besteht darin:
• * einen Ventilteller zu wählen, dessen in den Hals eintretender Teil einen Außendurchmeser hat, der im wesentlichen dem Innendurchmesser des Halses gleich ist, wobei der Außendurchmesser des Tellers des Ventils indessen etwas geringer als der Innendurchmesser des Halses, typisch um 0,2 mm, ist, um das Einführen zu erleichtern, wie in der Veröffentlichung FR-A-1591362 beschrieben ist.
• * Auf dem Rand des Halses ein ringförmiges Dichtungsglied zu deponieren
• * den Ventilteller in den Behälter einzuführen
• * mit einer Crimpzange die Umfaltung des Außenrandstreifens des Tellers unter den Rand des Halses vorzunehmen, wobei man so eine Verklemmung des Tellers und des Abdichtungsgliedes hervorruft.
• Unter Anwendung dieses bekannten Verfahrens ernielt die Anmelderin tatsächlich metallische Ausgabebehälter großer Abmessung mit gebördeltem Ventilteller. Indessen haben in überraschender Weise die mit so erhaltenen Proben durchgeführrten Versuche gezeigt, daß das Abdichtungsniveau, das überlicherweise bei metallischen Ausgabebehältern mittlerer Größe mit gebördeltem Ventilteller festgestellt wurde, nicht erreicht wurde. Diese gleichen Versuche haben gezeigt, daß die mit metallischen Ausgabebehältern großer Abmessung mit gebördeltem Ventilteller erhaltenen Proben keine höhere Abdichtung als die Ausgabebehälter gleicher Größe mit eingewalztem Ventilteller aufwiesen.
• Das gestellte Problem war also, die Abdichtung für die metallischen Ausgabebehälter großer Abmessung mit äußerlich aufgebördeltem Ventilteller zu verbessern.
• Um dieses Problem zu lösen, versuchte die Anmelderin, die Einheit von Behälter und Ventilteller zu modifizieren.
GEGENSTAND DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung hat als ersten Gegenstand einen metallischen Ausgabebehälter, dessen Hals einen Durchmesser über 22 mm hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgabeventilteller auf den Behälter aufgebördelt ist und daß zwiscnen dem Innern des Halses und dem Teil des Ventiltellers, der in den Hals eindringt, ein Spiel über 1 mm und unter 3 mm im Durchmesser existiert. Die Erfindung hat auch als zweiten Gegenstand ein Verfahren zur Herstellung dieses Ausgabebehälters.
DARLEGUNG DER ERFINDUNG
• In einer ersten Versuchsgruppe versuchte die Anmelderin, das Profil des Randes des Halses des Behälters zu ändern, um den der Außenstreifen des Ventiltellers im Lauf der Außenbördelung umgebogen wird. Man erwartete damit eine wirksamere Bördelung und damit bessere Abdichtung. Diese Änderungen erwiesen sich tatsächlich als unwirksam.
• In einer zweiten Versuchsgruppe wurde die Anmelderin in zu fälliger Weise dazu geführt, eine Aufbördelung der Ventilteller auf einen Behälter zu versuchen, dessen Innendurchmesser des Halses merklich höher als der Außendurchmesser des in den Hals eintretenden Teils des Tellers war und somit ein relativ erhebliches Spiel zwischen Hals und Teller ließ. Trotz des Vorliegens dieses Spiels, das a priori der Abdichtung schädlich ist, ergaben die so erhaltenen Ausgabebehälter in überraschender Weise verbesserte Ergebnisse beim Abdichtungsversuch.
• Es wurde nachträglich eine Hypothese erarbeitet, um eine Erklärung eines so überraschenden Ergebnisses zu versuchen. Sie ist die folgende: Im Laufe des Bördelungsvorgangs hält man den Teller auf dem Rand des Halses mit einer vertikalen Kraft von oben nach unten. Diese Kraft und die Bördelung selbst rufen eine Abflachung des Abdichtungsgliedes hervor. Wenn es kein Spiel zwischen Teller und Hals gibt, hat das Glied keinen Raum, um sich zu verformen. In dem Fall, wo ein Spiel Teller und Hals trennt, kann sich das Glied leichter verformen und wirksamer sein.
• In der Folge dieses guten Ergebnisses nahm die Anmelderin zahlreiche vervollständigende Versuche vor, um es zu bestätigen. Sie hat so festgestellt, daß der günstigste Bereich ein Spiel im Durchmesser im Bereich von 1-3 mm war. Oberhalb von 3 mm bleiben die Abdichtungsergebnisse befriedigend, beginnen jedoch, sich zu verschlechtern. Sie stellte ebenfalls fest, daß die Erfindung besonders vorteilhaft für die Ausgabebehälter war, deren Halsdurchmesser im Bereich von 25 - 28 mm ist.
FIGUREN
• - Die Figuten 1, 2 und 3 des Zeichnungsblattes 1 stellen aufeinanderfolgende Stufen einer Außenaufbördelung des Ventiltellers dar, wie sie für Ausgabebehälter aus Kunststoff oder metallische Ausgabebehälter mittlerer Größe herkömmlich ist.
• Die Figur 1 zeigt den Behälter allein.
• Die Figur 2 zeigt die Gruppe Behälter-Ventil vor der Aufbördelung.
• Die Figur 3 zeigt die Gruppe Behälter-Ventil nach der Aufbördelung.
• - Die Figuren 4, 5 und 6 des Zeichnungsblattes 2 zeigen die aufeinanderfolgenden Stufen eines herkömmlichen Einwalzens für die metallischen Ausgabebehälter großer Abmmessung.
• Die Figur 4 zeigt den Behälter allein.
• Die Figur 5 zeigt die Gruppe Behälter-Ventil vor dem Einwalzen.
• Die Figur 6 zeigt die Gruppe Behälter-Ventil nach dem Einwalzen.
• - Die Figuren 7, 8 und 9 des Zeichnungsblattes 3 stellen die aufeinanderfolgenden Stufen einer Aufbördelung des Venteiltellers gemäß der Erfindung für die metallischen Ausgabebehälter großer Abmessung dar.
• Die Figur 7 zeigt den Behälter allein.
• Die Figur 8 zeigt die Gruppe Behälter-Ventil vor der Aufbördelung.
• Die Figur 9 zeigt die Gruppe Behälter-Ventil gemäß der Erfindung.
BEISPIELE
• Für die Gesamtheit der durchgeführten Versuche wurden die Ausgabebehälter dem folgenden Abdichtungstest unterworfen:
• - Man konditioniert die Behälter mit etwa 20 Gramm Butangas
• - man wiegt die so konditionierten Behälter nach deren 12-stündiger Lagerung bei Umgebungstemperatur
• - man lagert die Behälter während 30 Tagen in einem ventilierten Trockenofen bei einer Temperatur von 50º
• - man entnimmt die Behälter dem Trockenofen und lasert sie 24 Stunden bei Umgebungstemperatur
• - man wiegt erneut alle Behälter und mißt den Gewichtsunterschied im Verhältnis zur ersten Wägung
• - man drückt den Verlust in Milligramm je Tag Lagerung bei 50º aus.
Beispiel 1 (Vergleich)
• Man nahm ein Einwalzen von Ventiltellern bei 20 herkömmlichen Behältern aus Aluminium vor, deren Innendurchmesser Ges Halses 25,4 mm war. Die Ventilteller waren vom "Einzuwalzen" - Typ. Man unterwarf die so erhaltenen 20 Ausgabebehälter dem Abdichtungsversuch. Der mittlere Leckgrad für die 20 Ausgabebehälter war 30 mg/Tag.
Beispiel 2 (herkömmliche Außenaufbördelung)
• Man nahm eine Außenaufbördelung von Ventiltellern auf 20 herkömmliche Behälter aus Aluminium vor, deren Innendurchmesser des Halses 25,4 mm war. Der Außendurchmesser des in den Hals eindringenden Teils der Teller war 25,2 mm. Der für die 20 Ausgabebehälter gemessene mittlere Leckgrad war 32 mg/Tag.
Beispiel 3 (Außenaufbördelung gemäß der Erfindung)
• Man nahm eine Außenaufbördelung von Ventiltellern auf 20 Behälter aus Aluminium vor, deren Innendurchmesser des Halses 26,9 war. Der Außendurchmesser des in den Hals einzuführenden Teils der Teller war 25,2 mm, d.h. dem der Teller des Beispiels 2 identisch. Der ur aie 20 Ausgabebehälter gemessene mittlere Leckgrad war nur 10 mg/Tag.

Claims (3)

1. Metallischer Ausgabebehälter, der ein Metallgehäuse aufweist, das einen Hals eines Innendurchmessers über 22 mm und einen Teller zur Befestigung des Ventils hat, der in den Hals eintritt und ihn übergreift, wobei ein ringförmiges Abdichtungsglied zwischen aem Hals des Behälters und einer ringförmi gen Rinne des Tellers eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Teller auf den Behälter durch äußeres Bördeln aufaebördelt ist und daß zwischen dem Inneren des Hales und dem Teil des Tellers, der in den Hals eindringt, ein Spiel über 1 mm und unter 3 mm in Durchmesser existiert.

2. Ausgabebehälter nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Halses im Bereich von 25 bis 28 mm ist.

3. Verfahren zur Herstellung eines metallischen Ausgabebehälters, der ein Metallgehäuse aufweist, das einen Hals eines Innendurchmessers über 22 mm und einen Teler zur Befestigung des Ventils hat, der in den Hals eintritt und ihn übergreift, dadurch gekennzeichnet,

a) man das Metallgehäuse mit einem Hals eines Innendurchmessers herstellt, der wenigstens 1 mm und höchstens 3 mm größer als der Außendurchmesser des in den Hals eintretenden Teils des Tellers ist;

b) man auf dem Rand des Halses ein ringförmiges Abdichtungsglied deponiert;

c) man den Teller in den Hals einführt;

d) man die Bördelung des Tellers vomimmt, indem man mit einer Klemme die Umbiegung seines Außenrandstreifens unter den Rand des Halses hervorruft.