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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft allgemein
Ventilmontageaufbauten für
Aerosolbehäiter,
wobei die Montageaufbauten allgemein als „Montagenäpfe" bezeichnet werden. Insbesondere betrifft
diese Erfindung eine spezielle rohrförmige Dichtung (Hülsendichtung) für den Montagenapf,
welche sich von früheren
Montagenäpfen
mit Hülsendichtung
in den Maßen
unterscheidet. Ferner unterscheidet sich die Hülsendichtung im Vergleich zu
früheren
Hülsendichtungen während eines
bestimmten Intervalls der Positionierung der Hülsendichtung auf den Montagenapf
in ihrer räumlichen
Beziehung zu dem Montagenapf.
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Aerosolbehälter werden im allgemeinen
verwendet, um eine Vielzahl von Fluidmaterialien, sowohl flüssige als
auch pulverförmige
Partikelprodukte, zu verpacken. Typischer Weise sind das Produkt und
ein Treibmittel in dem Behälter
mit Überdruck eingeschlossen
und das Produkt wird aus dem Behälter
durch manuelles Öffnen
eines Ausgabeventils, um den Druck in dem Behälter das Produkt durch das Ventil
und Verbindungsleitungen zu einer Ausgabeöffnung fördern zu lassen, freigegeben.
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Das Ausgabeventil ist normaler Weise
in einer Behälteröffnung über einen
Montageaufbau befestigt, der einen Montagenapf und eine Dichtung enthält. Insbesondere
enthält
der Behälter
eine obere Öffnung
oder einen Sickenabschnitt. Der Montagenapf enthält einen mittigen Sockelabschnitt
zum Festklammern des Ausgabeventils, einen Randabschnitt, der sich
von dem Sockelabschnitt erstreckt, wobei der Randabschnitt in einen
sich radial nach außen
erstreckenden Kanalabschnitt übergeht,
wobei der Kanalabschnitt so ausgebildet ist, dass er den runden Sickenabschnitt
der Behälteröffnung aufnimmt.
Die Dichtung verläuft
normaler Weise entlang eines Teils des Randabschnitts und bis zu
einem gewissen Grad in den Kanalabschnitt. Nachdem die Dichtung
auf dem Montagenapf angeordnet ist, wird der Napf auf den Behälter gesetzt
und der Napf wird auf den Behälter
geklammert. Der Klammervorgang ist für Fachleute der Aerosolbehältertechnik
wohlbekannt.
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Offensichtlich ist für einen
Aerosolbehälter die
Dichtung zwischen dem Montagenapf und der Behältersicke kritisch. Diese Dichtung
wird durch die Dichtung erzielt, welche den Druckverlust und den Verlust
von Behälterinhalten
durch die Schnittstelle zwischen der Behältersicke und dem Montagenapf verhindern
muss.
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In der Technik sind verschiedene
Arten von Dichtungen bekannt. Eine übliche Dichtungsart weist eine
herkömmliche
flache Gummidichtung auf, die innerhalb des Kanals des Befestigungsnapfes
platziert wird. Dichtungen dieser Art werden typischer Weise durch
Extrudieren und Vulkanisieren der gemischten Gummimischung auf Metallstangen
und dann Schneiden dünner
ringförmiger
Abschnitts des extrudierten und vulkanisierten Produkts (Rohr) hergestellt.
Diese Dichtungen werden häufig
als Schnitt- oder
Flachdichtungen bezeichnet. Schnittdichtungen sind relativ teuer
herzustellen. Es ist sehr schwierig, die Radialmaße der Rohre,
aus denen die Schnittdichtungen gemacht sind, genau zu steuern,
wobei die Rohre in ihren Maßen
schwanken und unrund sind. Folglich werden die Innen- und Außenzylinderflächen dieser
Rohre üblicher
Weise in die gewünschten
Maße lasergeschnitten,
wobei dieses Schneiden beträchtliche
Kosten zu der Dichtungsherstellung hinzufügt.
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Eine weitere Dichtungsart weist eine
relativ dünne
Hülse eines
Elastomermaterials auf, die an dem Randabschnitt des Befestigungsnapfes
montiert ist und dann entlang des Randes vorgeschoben wird, sodass
sich die Dichtung letztlich in einen begrenzten Teil des Ringkanals
des Montagenapfes erstreckt. Wenn der Montagenapf montiert und dann
auf den Aerosolbehälter
geklemmt wird, wird die Dichtung in Dichteingriff sowohl mit dem
Kanal des Montagenapfes als auch der Sicke des Behälters gezwungen.
Typischer Weise werden diese Dichtungen nur entlang eines relativ
kleinen Umfangsabschnitts der Dichtung an Positionen entsprechend
der Fünf-Uhr-
und der Elf-Uhr-Position in einen Dichteingriff mit dem Montagenapf
gezwungen. Wegen ihrer Form werden Dichtungen dieser Art häufig als
Hülsendichtungen
bezeichnet.
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Hülsendichtungen
werden durch Vorschieben eines Rohrs aus Dichtungsmaterial auf den
Rand des Montagenapfes und dann Abschneiden ringförmiger Abschnitte
des Rohrs hergestellt. Die axialen Höhen von Hülsendichtungen sind jedoch
wesentlich größer als
die axialen Höhen
von Schnittdichtungen. Hülsendichtungen
sind viel kostengünstiger
herzustellen und mit dem Montagenapf zusammenzubauen als Schnittdichtungen.
Bei der Herstellung von Hülsendichtungen
ist es nicht notwendig, die Innen- und Außenzylinderflächen der
extrudierten Rohre des Dichtungsmaterials zuzuschneiden. Außerdem kann
eine rohrförmige
Hülsendichtung
einfacher mit dem Montagenapf zusammengebaut werden als der Zusammenbau
einer Schnittdichtung mit dem Montagenapf. Das US- Patent Nr. 4,559,198
offenbart eine Hülsendichtung
und eine Vorrichtung zum Zusammenbauen der Dichtung mit einem Montagenapf
eines Aerosolbehälters.
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Die Hülsendichtung kann auch aus
einem flüssigen
Material mit Wasser oder Lösungsmittel
gebildet werden, das in dem Ringkanal des Montagenapfes abgesetzt
wird. Das Lösungsmittel
oder das Wasser verdampft während
des Aushärtens
und das übrige
Material erzeugt ein elastisches Dichtmaterial in dem Montagenapflcanal.
Das Bilden der Dichtung aus einem flüssigen Lösungsmittel ist ebenfalls ein vergleichsweise
teurer Vorgang, der viele Produktionsschritte einschließlich der
Verwendung von Aushärteöfen oder
anderen Einrichtungen zum Trocknen und Aushärten des Dichtungsmaterials
erfordert. Außerdem müssen
Einrichtungen zum Drehen des Montagenapfes unter und relativ zu
einer Dosiervorrichtung, welche bestimmte Mengen einer Dichtungszusammensetzung
vorsichtig ausgibt, vorgesehen werden. Diese Dichtungen werden allgemein
als „eingeflossene" Dichtungen bezeichnet.
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Somit haben die oben beschriebenen
Dichtungsarten sowie andere, die verwendet werden können, sowohl
Vorteile als auch Nachteile. Sowohl Schnitt- als auch Hülsendichtungen
erzeugen im allgemeinen ausgezeichnete Ergebnisse. Schittdichtungen
haben einen weit verbreiteten Einsatz für eine längere Zeitdauer als Hülsendichtungen
erfahren. Die Benutzung von Hülsendichtungen
auf Vorrichtungen, die früher
mit Flach- oder Schnittdichtungen verwendet wurden, erfordert eine
Einstellung der Klemm- und Füllwerkzeuge.
Häufig
wird eine Sickenlinie benötigt,
um sowohl Flach- als auch Hülsendichtungen
aufzunehmen; in Abhängigkeit
von den Dichtungsspezifikationen der gepressten Ventilbehälter. Um
zu vermeiden, eine Änderung
oder Einstellung des Umschlagens oder Füllens zu machen, bestand insbesondere
in Europa eine Tendenz, bei Flach- oder Schnittdichtungen zu bleiben,
auch wenn solche Dichtungen teurer sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung,
einen verbesserten, mit einer Dichtung versehenen Montagenapf für Aerosolbehälter und
ein verbessertes Verfahren zum Zusammenbauen der Dichtung mit dem Montagenapf
vorzusehen.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Montagenapf für
einen Aerosolbehälter
mit einer Dichtung vorzusehen, welcher die Kostenvorteile einer
Hülsendichtung
hat, aber die Verwendung der Umschlag- und Füllausrüstung mit den gleichen Einstellungen
für das
Festklemmen und Füllen
einer Schnittdichtung erlaubt.
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Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung
ist es, eine Hülsendichtung
auf einem Montagenapf so zu positionieren, dass die Dichtungen Maße entsprechend
einer Flach- oder
Schnittdichtung besitzt, ohne ein Zuschneiden des Dichtungsmaterials
zu erfordern.
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Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung
ist es, eine neuartige Hülsendichtung
vorzusehen, die auf einem wesentlichen Abschnitt des Randes des
Montagenapfes angeordnet ist, sodass die Hülsendichtung während der
Befestigung des Montagenapfes und des Behälters in den Kanalabschnitt
des Montagenapfes vorgeschoben werden kann.
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Diese und weitere Aufgaben werden
mit einem Ventilmontageaufbau für
einen Aerosolbehälter mit
einem Montagenapf und einer relativ dicken Hülsendichtung begrenzter Höhe, die
auf dem Montagenapf positioniert ist, erzielt.
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Die Hülsendichtung dieser Erfindung
wird auf den Randabschnitt des Montagenapfes positioniert und dann
letztlich in den Ringkanal des Montagenapfes vor dem Festklemmen
des Montagenapfes und des Behälters
vorgeschoben. Das Vorschieben der Hülsendichtung dieser Erfindung
vor dem Festklemmvorgang resultiert in einer Verformung der Dichtung
um etwa 90°,
um eine Dichtung zu bilden, die in Form und Abmessung mit einer
herkömmlichen Schnittdichtung
vergleichbar ist. Die Hülsendichtung dieser
Erfindung kann aus einem extrudierten Rohr eines Dichtungsmaterials
geschnitten werden, welches in sehr genaue Längsmaße geschnitten werden kann.
Wenn die Hülsendichtung
um 90° in
den Kanal des Montagenapfes gedreht wird, wird das ursprüngliche
Axialmaß der
Dichtung zu ihrem radialen Maß oder
ihrer Dicke. Auf diese Weise kann eine Schnittdichtungsform mit
genauen Innen- und Außenmaßen erzielt
werden, ohne die teure Verarbeitung des Dichtungsmaterials zu benötigen, wie
sie zuvor bei herkömmlichen
Schnittdichtungen erforderlich gewesen ist.
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Die Hülsendichtung kann in einem
Vorgang auf den Rand des Befestigungsnapfes geschoben und dann in
dessen Ringkanal vorgeschoben werden, aber vorzugsweise wird dies
in zwei getrennten Schritten getan. Zum Beispiel kann die Hülsendichtung
auf den Rand des Befestigungsnapfes an einer Stelle vorgeschoben
und in diesem Zustand an einen Hersteller gefüllter Aerosolbehälter verkauft
werden, der dann die Dichtung vorschiebt und in die gewünschte Form
in den Ringkanal des Montagenapfes verformt.
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Wenn die Hülsendichtung an dem Randabschnitt
angeordnet ist oder wenigstens ein wesentlicher Teil der Hülsendichtung
an dem Rand des Befestigungsnapfes angeordnet ist und in dieser Form
zu einer anderen Stelle übertragen
wird, existiert der Vorteil, dass die Reibpassung zwischen dem Rand
des Montagenapfes und der Hülsendichtung geeignet ist,
ein Lösen
der Dichtung von dem Montagenapf während des Transports und der
Lagerung vor dem Klemmen des mit der Dichtung versehenen Montagenapfes
und des Behälters
zu verhindern, ein Problem, das bei dem Transport und der Lagerung von
Schnittdichtungen häufig
vorhanden ist.
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Wenn es jedoch erwünscht ist,
die Hülsendichtung
dieser Erfindung senkrecht zu der Axiallänge des Randes des Montagenapfes
anzuordnen, können
Einrichtungen oder Schritte verwendet werden, um die Dichtung in
der deformierten Form in dem Kanal des Montagenapfes zu halten.
Eine beliebige geeignete Einrichtung kann verwendet werden, um die
Dichtung in die gewünschte
Form in dem Montagenapfkanal vorzuschieben und zu verformen und
die Dichtung in dem Kanal zu halten. Zum Beispiel kann der Aerosolbehälter selbst
verwendet werden, um dies zu tun, wenn der Montagenapf auf dem gefüllten Behälter angeordnet
ist, oder ein Klebstoff kann verwendet werden, um die verformte
Dichtung mit dem Kanal des Montagenapfes zu verbinden.
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Weitere Vorteile der Erfindung werden
aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung spezifizieren und zeigen, verständlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines Ventilmontageaufbaus dieser Erfindung,
der auf einen Aerosolbehälter
unmittelbar vor dem Festklemmen positioniert ist.
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2 zeigt
den Montagenapfaufbau und den Aerosolbehälter von 1, die zusammengeklemmt sind.
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3 ist
eine umgekehrte, vergrößerte, perspektivische
Explosionsdarstellung des Montagenapfes und der Dichtung des Ventilmontageaufbaus von 1.
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4 ist
eine umgekehrte, vergrößerte Explosionsquerschnittsansicht
des Montagenapfes und der Dichtung.
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5 ist
eine vergrößerte schematische Darstellung
eines Teils des Montagenapfes, welche die Dichtung in einer anfänglich montierten
Position zeigt.
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6 ist
eine schematische Ansicht ähnlich 5, zeigt aber die Dichtung
teilweise in den Kanalabschnitt des Montagenapfes vorgeschoben.
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7 ist
ebenfalls eine schematische Darstellung ähnlich zu 5 und 6,
zeigt aber die Dichtung, nachdem sie vollständig in den Kanal des Montagenapfes
vorgeschoben worden ist, aber vor dem Kontaktieren des Montagenapfes
und der Sicke des Behälters.
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8, 9 und 10 sind schematische Darstellungen analog
zu 5, 6 bzw. 7 und
zeigen die montierte und positionierte Dichtung an einem alternativen
Montagenapf.
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11 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Positionieren
der Dichtung auf dem Montagenapf.
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12 ist
eine schematische Teilquerschnittsansicht der Vorrichtung von 11, welche die Dichtung
in ihre Position auf dem Montagenapf vorschiebt, vor dem Eingriff
des Montagenapfes und der Sicke des Behälters.
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13 ist
eine Graphik des Gewichtsverlusts von Behältern verschiedener Größen mit
dem mit der Dichtung versehenen Montagenapf dieser Erfindung bei
Raumtemperatur und bei 45°C
für das System
Wasser-Dimethylether.
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14 ist
eine Graphik ähnlich 13, aber für das System
Haarspray-Dimethylethan.
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15 ist
eine Graphik ähnlich 13, aber für das System
Ethanol-Wasser-Propan/Butan
(3,5 bar).
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16A–16E ist eine schematische
Teilquerschnittsansicht von verschiedenen Stufen der Behältersicke,
welche die Hülsendichtung
dieser Erfindung auf den Montagenapf vorschiebt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1 zeigt
einen Ventilmontageaufbau, allgemein bei 10 dargestellt,
der in dem offenen Ende eines Behälters 12 (teilweise
dargestellt) positioniert ist. Insbesondere enthält der Aufbau 10 einen
Montagenapf 14 und eine Dichtung 16, und der Montagenapf
enthält
seinerseits einen Mittelkörper 20 mit
einem Sockelabschnitt 19, einem Profilabschnitt 21 und
einem Randabschnitt 22, der in einem radial nach außen gerollten
Flansch 24 endet, welcher einen Ringdichtungsaufnahmekanal 26 bildet.
Der Behälter 12 enthält einen
oberen Abschnitt 30, der die mittlere Behälteröffnung 32 bildet,
und einen oberen gerollten Rand oder eine Sicke 34, die
sich um die Öffnung 32 erstreckt.
Wie in 1 dargestellt,
ist der Kanal 26 des Napfes 14 auf der Sicke 34 montiert und
nimmt diese auf. Die Dichtung 16 ist zwischen der Sicke 34 und
der Unterseite des Kanals 26 angeordnet. Die Sicke 34 hält direkt
den Ventilmontageaufbau 10.
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Unter Bezugnahme auf 2 wird, um den Aufbau 10 dauerhaft
mit dem Behälter 12 zu
verbinden, ein Teil des Randes 22 unterhalb der Sicke 34 um
den Umfang des Randes 22 nach außen gedrückt, wodurch der Montageaufbau 10 auf
den Behälter 12 geklemmt
wird. Dieser Klemmvorgang zwingt auch die Dichtung 16 in
eine enge Presspassung gegen sowohl die Sicke 34 als auch
die Unterseite des Kanals 26, wodurch dazwischen eine effektive
Dichtung gebildet wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist die Dichtung 16 aus einer hülsenförmigen Dichtung gebildet, die
auf den Rand 22 des Napfes 24 gesetzt und dann
durch Vorschieben der Dichtung in den Kanalabschnitt des Montagenapfes
um 90° in
eine Form etwa derjenigen einer Flachdichtung verformt wird. 3 und 4 sind jeweils eine Explosionsdarstellung des
Montagenapfes 14 und der Hülsendichtung 16.
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Wie zuvor erwähnt, enthält der Montagenapf 14 einen
Rand 22 und einen radial nach außen gewalzten Flansch 24,
der den Kanal 26 bildet. Insbesondere ist der Rand 22 des
Zylinderkörpers 20 integral
mit dem Profilabschnitt 21 und erstreckt sich von diesem,
und der Flansch 24 erstreckt sich integral von dem Rand 22.
Ein Sockelabschnitt 19 ist zentral in dem Profil 21 angeordnet
und nimmt das Handventil (nicht dargestellt) mit einem Ventilschaft
(nicht dargestellt), der sich durch eine Öffnung 44 erstreckt, auf.
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Montagenäpfe der oben beschriebenen
Art sind in der Technik wohlbekannt, und der Napf 14 kann
in einer beliebigen geeigneten Prozedur und aus einem beliebigen
geeigneten Material gemacht werden. Zum Beispiel kann der Napf 14 aus
einem Metall wie beispielsweise Stahl, Aluminium und dergleichen
gemacht sein und durch einen Stanzprozess in die gewünschte Form
geformt werden.
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Bei der obigen Konstruktion des Montagenapfes 14 ist
es wichtig, dass eine druckbeständige Dichtung
zwischen dem Napf 14 und dem Behälter 12, und insbesondere
zwischen dem gewalzten Rand oder der Sicke 34 des Behälters 34 und
dem durch den gewalzten Flansch 24 gebildeten Kanal 26 ausgebildet
ist. Die Dichtung 16 ist vorgesehen, um diese Abdichtung
zu bilden.
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Wie in 3 und 4 dargestellt, enthält die Dichtung 16 konzentrische
Innen- und Außenzylinderflächen 16a und 16b und
Ober- und Unterkanten 16c und 16d, und die Dichtung
hat vorzugsweise eine gleichmäßige Höhe und eine
gleichmäßige Dicke.
Die Höhe
und die Dicke der Dichtung 16 sind in 3 als Maße „H" bzw. „T" gezeigt. Die Dichtung 16 hat
somit eine Hülsenform,
aber ist von geringerer Höhe
und wesentlich dicker als herkömmliche
Hülsendichtungen.
Vorzugsweise sind die Höhe
(„H") und die Dicke („T") der Dichtung 16 gleich
oder entsprechend der radialen Dicke bzw. der Höhe herkömmlicher Flach- oder Schnittaerosoldichtungen. Damit
kann zum Beispiel die Höhe
der Dichtung 16 zwischen 2,032 mm (0,080 Inch) und 3,810
mm (0,150 Inch) liegen, und die Dicke der Dichtung kann von 0,762
mm (0,030 Inch) bis 1,524 mm (0,060 Inch) betragen. Als speziellere
Beispiele kann die Dichtung 16 eine bevorzugte Höhe von etwa
2,286 mm (0,090 Inch) bis 3,556 mm (0,140 Inch), und am bevorzugtesten
von 2,540 mm (0,100 Inch) bis 3,302 mm (0,130 Inch), sowie eine
bevorzugte Dicke von etwa 0,889 mm (0,035 Inch) bis 1,397 mm (0,055
Inch), und am bevorzugtesten zwischen 1,016 mm (0,040 Inch) bis
1,270 mm (0,050 Inch), haben.
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Außerdem ist der Innendurchmesser 16a der Dichtung 16 bevorzugt
im wesentlichen gleich oder bevorzugt oder etwas geringer als der
Außendurchmesser
des Randes 22 des Montagenapfes 14. Als ein Beispiel
ist der Außendurchmesser
der Zylinderkörpers 20 normaler
Weise etwa 24,384 mm (0,96 Inch), und somit ist der Innendurchmesser
der Dichtung 16 im wesentlichen gleich oder bevorzugt etwas geringer
als 24,384 mm (0,96 Inch). Die Dichtung 16 kann aus einem
beliebigen geeigneten Material, das derzeit für Schnittdichtungen verwendet
wird, gemacht sein, wie beispielsweise Natur- oder Kunstkautschuk,
Elastomere, Polymere und Gemische davon, die sich in der unten beschriebenen
Weise verformen können.
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Um die Dichtung 16 in die
gewünschte
Form zu formen, kann die Dichtung auf den Rand 22 des Zylinderkörpers 20 des
Napfes 14 montiert werden, wie in 5 gezeigt. Dann wird Bezug nehmend auf 6 und 7 die Dichtung entlang des Randes 22 in den
Montagenapfkanal 26 vorgeschoben. Das Vorschieben kann
durch Vorschieben des mit der Dichtung versehenen Montagenapfes
von 5 gegen die Sicke 34 des
Behälters 12 (gezeigt
in 1) und insbesondere
durch Berühren
der Kante 16g der Dichtung mit dem Behälterrand und Drücken der Dichtung
in den Kanal 26, wenn der Ventilmontageaufbau auf den Behälterrand
zum Füllen
platziert wird, erzielt werden. Alternativ kann ein Gerät wie beispielsweise
das in 11 gezeigte eingesetzt werden.
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Wenn die Dichtung 16 entlang
des Randes 22 vorgeschoben wird, drückt und führt der Flansch 24 den
unteren Abschnitt der Dichtung 16 weg von dem Rand 22 radial
nach außen.
Die Dichtung 16 wird entlang des Randes 22 vorgeschoben,
bis die Dichtung um 90° in
die Form etwa einer Flachdichtung verformt ist, wie in 7 dargestellt, in welcher die
Dichtung Ober- und Unterseiten 16e und 16f und konzentrische
Innen- und Außenkreiskanten 16g, 16h besitzt.
Wenn die Dichtung 16 in die in 7 dargestellte Position und Form verformt
ist, wird die Höhe
der Dichtung zu ihrer radialen Dicke zwischen Innen- und Außenumfangskanten,
und die ursprüngliche
radiale Dicke der Dichtung wird zu ihrer axialen Dicke oder Höhe. Damit
besitzt die Dichtung 16 in der in 7 dargestellten Position und Form einen
Außendurchmesser
von etwa 2,540 mm (0,100 Inch) bis 3,302 mm (0,130 Inch) und eine
axiale Dicke von etwa 0,762 mm (0,030 Inch) bis 1,524 mm (0,060 Inch).
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Wie in 5 und 8 dargestellt, wird die Hülsendichtung 16 bis
zu einem gewissen Ausmaß auf den
Rand 22 des Montagenapfes 14 gesetzt. Es gibt bei
dieser Anordnung der Hülsendichtung
auf den Montagenapf einen Vorteil, nämlich dass beim Transportieren
und Lagern der Hülsendichtung
in dieser Form die Dichtung durch die Schnittstellenpassung der
Hülsendichtung
und des Randes besser auf dem Napf gehalten wird. Bei den Schnittdichtungs-
Montagenäpfen
ist es nicht unüblich,
einen störenden
Anteil an Dichtungen zu haben, die vor dem Behälter/Montagenapf-Klemmvorgang
von dem Napf gelöst
sind.
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Wenn die Hülsendichtung auf dem Montagenapf
in die in 7 und 10 gezeigte Position vorgeschoben
wird, kann eine Einrichtung zum Halten der Dichtung in der verformten
Form in dem Kanal 26 vorgesehen werden. Diese Einrichtung
kann entweder ein Druck gegen den Kanal 26 durch die Behältersicke 34 während des
Füllvorgangs
oder, wie später
erläutert,
durch Dichten der verformten Dichtung 16 mit dem Kanal 24 durch
einen Klebstoff, der nicht gezeigt ist, sein.
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Die vorliegende Erfindung kann mit
unterschiedlichen Arten von Montagenäpfen realisiert werden; und
als weiteres Beispiel zeigen 8, 9 und 10 eine Dichtung 16 und eine
alternative Art eines Montagenapfes 50, auf dem die Hülsendichtung
dieser Erfindung positioniert werden kann. Die Montagenäpfe 10 und 50 sind
sehr ähnlich,
und die zwei Näpfe
enthalten entsprechende Teile. Insbesondere enthält der Montagenapf 50 einen
Mittelkörper 52 mit
einem Rand 54, der in einem nach außen gewalzten Flansch 56 endet,
welcher einen Ringdichtungsaufnahmekanal 58 bildet. Der
Hauptunterschied zwischen den Näpfen 10 und 50 ist,
dass der Kanal 26 des vorherigen Napfes eine relativ flache
Bodenfläche
besitzt, während
der Kanal 58 des Napfes 50 eine gekrümmte oder
runde Bodenfläche
hat.
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Die Dichtung 16 kann auf
dem Montagenapf 50 in einer Weise im wesentlichen identisch
zu der Art, in dem die Dichtung auf dem Montagenapf 10 positioniert
werden kann, positioniert werden. Insbesondere kann die Dichtung
auf den Rand 54 montiert und dann in den Ringkanal 58 vorgeschoben
werden, wie in 9 und 10 veranschaulicht. Die Dichtung 16 kann
zum Beispiel durch die Sicke des Behälters 34 oder durch
ein Gerät,
wie beispielsweise das in 11 dargestellte,
vorgeschoben werden. Wenn die Dichtung vorgeschoben wird, drückt und
führt der Flansch 56 den
unteren Teil der Dichtung 16 weg von dem Rand 54 radial
nach außen,
bis die Dichtung um 90° in
die Form etwa einer Flachdichtung verformt ist, wie in 10 dargestellt. Die verformte
Dichtung wird in dieser Form entweder durch Drücken des Kanals 58 und
des Behälterrandes 34 zueinander
oder durch Hitze und/oder Klebstoffmittel gehalten.
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16A–E zeigen die Sicke 34,
die sich zu der Dichtung 16 vorschiebt und die Dichtung 16 entlang
der Innenfläche 23 des
Randes 22 drückt,
bis die Dichtung 16 in der in 16C gezeigten Position ist. Ein weiteres
Vorschieben der Sicke 34 hält die Dichtung 16 gegen
die Innenfläche 27 des
Kanals 26, wie in 16D dargestellt.
Anschließend
wird der Rand 22 des Montagenapfes 14 durch in
der Technik wohlbekannte Mittel radial nach außen geklemmt, um zwischen der
Behältersicke 34 und
dem Montagenapf 24 an der Vier-Uhr- und der Zehn-Uhr-Stelle ein
Metall-Metall zu erzeugen. Die Komponenten von 16A haben gleiche Teile in 16B–E.
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Nachdem die Dichtung 16 in
dem Dichtungskanal des Montagenapfes in die gewünschte Form verformt ist – wie zum
Beispiel in 7 und 10 gezeigt – wird eine
Einrichtung oder ein Vorgang eingesetzt, um die Dichtung in dieser
Position zu halten. Zum Beispiel kann ein Klebstoff oder ein Bindemittel auf
die Dichtung oder die Oberfläche
des Montagenapfkanals aufgebracht werden, um die Dichtung an den
Metallkanal zu kleben. Alternativ kann die Dichtung zur Spannungsrelaxation
erwärmt
werden, welche die Dichtung in ihre ursprüngliche Zylinderform zurückkehren
lässt.
Ein beliebiger geeigneter Klebstoff oder beliebige geeignete Heiztechniken
können benutzt
werden, um die Dichtung in der gewünschten Form und Position zu
halten.
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Die Dichtung 16 kann in
einem Vorgang oder in zwei separaten Schritten auf den Rand eines
Montagenapfes vorgeschoben und in dessen Ringkanal vorgeschoben
werden. Zum Beispiel kann die Dichtung auf den Rand des Montagenapfes
(wie in 5 und 8 gezeigt) an einer Stelle
bewegt und in diesem Zustand an einen Hersteller gefüllter Aerosolbehälter verkauft
werden, der dann die Dichtung in den Ringkanal des Montagenapfes
während
des Füllens
vorschiebt, wie in 7 und 10 dargestellt, indem der mit der
Dichtung versehene Montagenapf von 5 und 8 gegen die Sicke des Aerosolbehälters gedrückt wird.
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Alternativ kann eine spezielle Vorrichtung benutzt
werden, um die Dichtung 16 von der in 5 und 8 gezeigten
Hülsenform
in die in 7 und 10 dargestellte Schnittdichtungsform
zu verformen, und 11 ist
eine schematische Darstellung einer solchen Vorrichtung 60.
Im allgemeinen enthält
die Vorrichtung 60 eine rohrförmige Führungsbuchse 62, die eine
zentrale Durchgangsöffnung 64 bildet,
und ein rohrförmiges
Dichtungseingriffselement 66, das verschiebbar in der Öffnung 64 angeordnet
ist, um sich darin nach oben und unten hin und her zu bewegen. Das
Element 66 enthält
eine Innenzylinderfläche 66a mit
einem Durchmesser gleich oder etwas größer als der Außendurchmesser
des Napfkörpers 20.
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Bei Betrieb der Vorrichtung 60 wird
der Montagenapf 14 unter dem Element 66 in einer
geeigneten Weise gehalten, wobei das Gleitelement im wesentlichen
koaxial zu dem Napskörper 20 ausgerichtet
und die auf diesen Montagenapf aufgebrachte Dichtung 16 im
allgemeinen in der in 5 und 11 dargestellten Position
ist. Bezug nehmend auf 11 und 12 wird das Element 26 dann
entlang der Außenseite
des Napfkörpers 20 nach
unten und in Eingriff mit der Oberkante der Dichtung 16 geschoben.
Das Element 66 wird dann weiter nach unten geschoben, wobei
die Dichtung entlang der Bodenfläche
des Kanals 26 nach unten und nach außen drückt, bis die Dichtung sich
in die in 7 gezeigte Form
verformt. Gleichzeitig wird das Element 68 entlang der
Innenseite der Führungsbuchse 62 nach
unten geschoben, um die Oberfläche 16e gleichzeitig wie
das Element 66 zu kontaktieren. Durch die Elemente 66 und 68 wird
Druck ausgeübt,
um die Dichtung gegen den Ringkanal des Befestigungsnapfes zu drücken.
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Die Elemente 66 und 68 werden
dann nach oben von dem Befestigungsnapf 14 geschoben, und der
Montageaufbau 10 wird dann entfernt. In Abhängigkeit
von der Natur und der Größe des involvierten Vorgangs,
kann die Vorrichtung 60 manuell betätigt oder durch geeignete Einrichtungen,
die aus Gründen
der Einfachheit nicht besonders dargestellt sind, automatisch betrieben
werden. Ebenso kann, wie zuvor erwähnt, nachdem die Dichtung 16 in
die gewünschte
Form verformt ist, eine Einrichtung oder ein Vorgang verwendet werden,
um die Dichtung in dieser Form zu halten. Dies kann durch Heizen
des Napfes vor dem Drücken
der Dichtung gegen den Kanal erzielt werden, was die in der verformten
Dichtung vorhandene Spannung relaxieren lässt. Alternativ oder zusammen
mit dem Heizen kann ein auf die Dichtungsfläche 16f oder auf die
Oberfläche
des Kanals 26 oder auf beide aufgebrachter Klebstoff verwendet
werden, um die ver formte Dichtung gegen den Montagenapfkanal abzudichten
und zu halten, bis das Ventil an dem Behälterrand abgedichtet ist.
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Nachdem die Dichtung 16 in
die gewünschte Schnittdichtungsform
verformt und der Ventilmontageaufbau 10 auf den Behälter 12 bewegt
ist, kann der Aufbau 10 an den Behälter 12 geklemmt werden. Wenn
dies erfolgt ist, wird die Dichtung 16 zusammen gedrückt und
fest zwischen dem geklemmten Napf und der Sicke 34 des
Behälters
gehalten, was die gewünschte,
hocheffiziente Dichtung dazwischen bildet.
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Die Dichtung 16 kann anfänglich in
einer beliebigen geeigneten Weise auf den Napfkörper 20 montiert werden,
und dies kann entweder manuell oder durch eine automatisierte Einrichtung
erfolgen. Zum Beispiel kann die Dichtung von einem Rohr eines geeigneten
Dichtungsmaterials geschnitten und dann auf den Napfkörper 20 gesetzt
werden. Alternativ kann die Dichtung 16 auf dem Napfkörper 20 mittels
der Vorgänge
und Vorrichtungen der in den US-Patenten Nr. 4,546,525; 9,547,948;
4,559,198 und 5,213,231 offenbarten An geformt werden, bei denen
ein Rohr des Dichtungsmaterials auf den Napfkörper montiert wird und dann
ein Teil des Rohrs auf dem Napfkörper
abgeschnitten wird, um die Hülsendichtung
auf dem Montagenapf zu formen. Die Dichtung wird dann in die gewünschte Position
auf den Montagenapf gedrückt.
Die Offenbarungen der in diesem Absatz aufgelisteten US-Patente
werden hierdurch integriert.
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Experimentelle Ergebnisse haben gezeigt, dass
die Leistungsfähigkeit
der Dichtungen, die gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut und verwendet werden, im allgemeinen äquivalent
oder besser als die Leistungsfähigkeit
früherer
Dichtungen sind. Insbesondere wurden Studien des Gewichtsverlusts
durchgeführt,
welche die Hülsendichtung dieser
Erfindung mit einer eingelegten Buna-Dichtung und einer Butyl-Kautschuk-Schnittdichtung
in drei unterschiedlich großen
Aerosoldosen verglichen, die mit drei unterschiedlichen Mischungen
gefüllt
und aufrecht bei Raumtemperatur und bei 45°C gelagert sind. Der Gewichtsverlust
jeder Dose nach einem Monat Lagerung wurde gemessen und auf die Lagerung
eines Jahres extrapoliert. Diese Messungen zeigen, dass die vorliegende
Erfindung ausgezeichnete Ergebnisse gleich oder besser als jene herkömmlicher
Dichtungen erzeugt. Die experimentellen Ergebnisse sind in den Graphiken
in 13–15 dargestellt. Die Linien
in den Graphiken zeigen die Verbindung einer Reihe von Datenpunkten.
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Eine Untersuchung der Daten von 13–15 zeigt,
dass die Dichtung gleich oder besser als die Dichtung aus eingelegtem
Buna-Kautschuk und die Butyl-Kautschuk-Schnittdichtung des Standes der Technik
ist.
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Die Umwandlung einer Hülsendichtung,
wie sie anfänglich
auf den Rand des Montagenapfes montiert ist, in eine Schnittdichtung
nach der Endpositionierung der Hülsendichtung
in dem Kanalabschnitt des Montagenapfes sieht mehrere Verbesserungen
gegenüber
herkömmlichen
Schnittdichtungssystemen vor. Die Verwendung einer extrudierten Hülsendichtung
vermeidet den notwendigen Zuschnittvorgang bei der Verwendung von
gegossenen Flach- oder Schnittdichtungen. Die Hülsendichtung wird auf den Montagenapf
von einem Endlosrohr des Dichtungsmaterials am Ort des Zusammenbaus
der Dichtung/des Montagenapfes gesetzt und ist ein Montagevorgang,
der deutlich kostengünstiger
als die Montage der Schnittdichtung auf den Montagenapf ist. Schließlich kann
durch Dimensionieren der Hülsendichtung
dieser Erfindung wie oben erläutert der
Aerosolbehälterfüller die
Art der Dichtung, d. h. Schnitt oder Hülse, ohne Maßeinstellung
der Umschlag- oder Füllparameter
wechseln, was einen Kostenvorteil bewirkt.
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Während
es offensichtlich ist, dass die hier offenbarte Erfindung zum Erfüllen der
oben genannten Aufgaben kalkuliert ist, ist es selbstverständlich, dass
zahlreiche Modifikationen und Ausführungsbeispiele durch den Fachmann
erdacht werden können, und
die anhängenden
Ansprüche
definieren den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.