EP1134167B1 - Druckbehälter mit wenigstens zwei Kammern - Google Patents

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EP1134167B1
EP1134167B1 EP01106545A EP01106545A EP1134167B1 EP 1134167 B1 EP1134167 B1 EP 1134167B1 EP 01106545 A EP01106545 A EP 01106545A EP 01106545 A EP01106545 A EP 01106545A EP 1134167 B1 EP1134167 B1 EP 1134167B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
sealing lips
cross
section
pressure tank
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP01106545A
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English (en)
French (fr)
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EP1134167A2 (de
EP1134167A3 (de
EP1134167B9 (de
Inventor
Josef Zima
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Priority claimed from DE20004762U external-priority patent/DE20004762U1/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1134167A2 publication Critical patent/EP1134167A2/de
Publication of EP1134167A3 publication Critical patent/EP1134167A3/de
Publication of EP1134167B1 publication Critical patent/EP1134167B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1134167B9 publication Critical patent/EP1134167B9/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
    • B65D83/60Contents and propellant separated
    • B65D83/64Contents and propellant separated by piston

Definitions

  • the invention relates to a pressure vessel for gases, liquids, pasty products or the like. Fillings, whose container space slidable in it by a longitudinal axis stored piston in two axially associated with each other and is divided into mutually sealed chambers, according to Preamble of claim 1.
  • a pressure vessel of this type is shown in GB-A-1 390 119.
  • open pistons are close to it - a centric trough for temporarily recording the lower portion of the Container lid passing valve seat having --Napfêt strip-shaped cantilever moldings formed directly at the Napfau touch Structure are kinked and either Boden result or to the container lid towards the inner surface the container wall in a larger cross-sectional length nestle.
  • two such cantilever beams may be present be, which are then spread apart and with the container wall to limit a gap.
  • US-A-4 108 219 discloses a container with inner cylinder for sprayable liquid that absorbs axially in a gas Container space stores below an outlet valve.
  • inner cylinder for sprayable liquid that absorbs axially in a gas Container space stores below an outlet valve.
  • inner cylinder Within that inner cylinder is a disc piston, the one open to the gas tank bottom section the inner cylinder of its firsticartigen liquid space separates.
  • annular beads triangular at an axial distance Cross-section formed with their triangle tips the Inside cylinder rest on the inside and with this one limit annular space.
  • US-A-5522526 describes a spray can with the can lid inwardly projecting exhaust valve and the tank bottom penetrating inlet valve for compressed air.
  • the piston is formed as a floor-open bowl, whose towards the longitudinal axis upwards conical bowl bottom one Receiving trough for that outlet valve offers.
  • About in half the piston height is the wall with an outer groove for an O-ring provided as a sealing element, which has a cylindrical Annular gap between piston wall and can body bridges; this annular gap is from a lower one Wulstrand filled to the O-ring with the compressed air sets So the lower can chamber continues.
  • a container according to DE 41 32 422 C2 is by a displaceable Flat-piston I-shaped longitudinal section in one lower chamber for propellant and an upper chamber for subdivided output.
  • EP 0 111 089 A2 discloses a pressure vessel for treatment of so-called two-component products with at least two mutually sealed chambers and one of these common valve plate, in which for each chamber one with its interior associated outlet valve used is to be opened together; contain the valves one-piece valve body, and the trigger member is for uniform opening of several valves relative to the Valve plate axially movable, but radially immobile and secured against axial pivoting.
  • valves are integral, provided along a straight arranged valve bodies, and to evenly open multiple valves provided a pivotally mounted lever member whose Pivot axis parallel to that through the center of the valve body laid straight line.
  • a precursor of this pressure vessel is disclosed in US-A-3,045,925 described and contains an outer main chamber and a within this arranged secondary or secondary chamber; each of these is equipped with an outlet valve for dispensing the Chamber contents provided and two valves is a trigger member together.
  • the interior of the tubular can body is thus between the bottom portion thereof and an exhaust valve containing Can lid through the piston in the two each other divided axially associated chambers, and a preferred Shape of the piston points to a disc-like plate portion the two at the periphery in axial distance circumferential cross-section deformable sealing lips flexible material.
  • a preferred Shape of the piston points to a disc-like plate portion the two at the periphery in axial distance circumferential cross-section deformable sealing lips flexible material.
  • the sealing lips at the bottom of a dome-like Hood of the piston to be formed.
  • the sealing lips as Ripping a cross-sectionally approximately X-shaped piston ring form, which surrounds the piston; this piston ring preferably stores in a circumferential groove of the piston.
  • a plate-like to form a flat space of a ring section of the Sealing lip is limited.
  • the plate portion protrudes from its upward Surface a stopper body on which the piston in sufficient Keep distance to the stop valve. Both of these Stopper body as well as those dome-like hood with a - known per se - centric indentation equipped for receiving a part of the exhaust valve.
  • the dome-like hood according to the invention provides a level Lower surface, which lie deeper in the can body Sealing lip is surmounted.
  • the hood can be closed Dome formed or with at least one of the lower surface the hood outgoing and placed around its longitudinal axis Annular space - possibly triangular Cross section - be provided.
  • the dome-like Hood formed as a dome-like shell, which in her Zenith prefers with a centric indentation provided receiving sleeve is provided.
  • the lower surface of this shell is formed by a ring edge, which - like the entire shell - by a constant thickness distinguishes.
  • the two sealing lips two each - parallel to one another by the edges of the lips Boundary contour have separate sections of their back surface, each with a cross section of the two Lips edge certain design lines another
  • the cross-sectional angle for the subsequent to the plate section or the hood Back portion measures about 40 ° to 44 °, preferably about 42 °, the cross-sectional angle for the outer back portion about 28 ° to 32 °, in particular 30 °.
  • the foreign or front surface of the sealing lip with that design line form an angle of less than 20 °.
  • inventive Meaning is the thought of the piston depending on the requirement to produce from a high pressure Polyethyen.
  • there A special feature is the lip training of two different Polyethylene grades; on the outside surface of the Sealing lips is additionally - similar to a coating-- applied a softer, better sealing polyethylene layer, to achieve an even higher sealing effect.
  • the outer surface of one of the two Dichtlippen be formed another sealing lip, the bounded with the outer surface of another gusset space;
  • This further sealing lip is preferably on a cross-section Midline between the two outer ones Sealing lips arranged, in particular at the below the Lower surface protruding sealing lip.
  • the back surface of the other sealing lip should also two by a parallel to the lip edges boundary contour have separate sections of different Cross-sectional angles are determined, and should also the lip edges the three sealing lips on a cross-section common construction line lie.
  • the piston is flexible and still holding shape.
  • the tip of the piston inside the can body is excluded, since the pressure is always even on the Distributed pressure surfaces.
  • the piston slides with minimal Friction on the painted inner surface of the thus smooth can body along.
  • a spray can containing the piston according to the invention is a product without propellant gas - ie without propane, Butane, isobutane, isopropane - controlled in powdered form sprayed out. This relieves the burden on the environment; the previous propellant gases are no longer used, which is why There is no danger of explosion anymore. The cans can be refilled, and the production costs are lowered.
  • This solution according to the invention offers environmental protection in addition also a significant reduction in production costs; the former Mixture of propellant gas and filling set a high demand to the interior painting of the cans - and this led too high a number of rejects. Paint bubbles and foaming on Bottom edge have in the piston solution according to the invention no longer meaning; the interior paint consumption drops considerably.
  • Another inventive measure is the upper side of the piston in the same form as the piston inner side. Due to this additional shaping of the piston It is possible to reproduce almost the entire contents. Of importance is also that the width of the piston can be easily adapted to any diameter. Thanks to the injection molding, it is possible, as needed Re-adjust the piston to the inside diameter and thus to adapt to any can or can shape. Because the diameter the cans are standardized by most manufacturers, the standard piston can also be adjusted to these standard values become. Thanks to the subtle formation of the lip shape be small bumps like dents as a result of Effortlessly copes with impacts without reducing the tightness would.
  • a designed as a spray can pressure vessel 10 has a - At one end with a trough-shaped container bottom 12 provided - cylindrical can body 14 of the Inside diameter d, for example, 38 mm, the other end to a bead 16 of the inner diameter e of has retracted about 26 mm; at this bead 16 is a bowl-like can lid 18 is set, the Lid bottom 19 at a distance a to the lid edge 20 extends as well for this purpose, equipped with a central shaping 22 is capable of accepting an exhaustion or spray valve 24 with spray head 25.
  • the aerosol can 10 is at 26 - a bottom breakthrough closing - Rubber stopper indicated.
  • the can interior 11 spans a - dividing it into two chambers 28, 29 - made of polyethylene or the like.
  • Plastic molded piston 30, which consists of a plate portion 32 of thickness h of 5 mm and an integrally formed thereon stopper body 42; the latter contains a - in the longitudinal axis A of the spray can 10 falling - centric indentation 44 of diameter e 1 for parts of that spray valve 24 in not reproduced upper end position of the piston 30.
  • FIGS. 2, 3 A plate-shaped piston 30 a without stop body with dovetailed curved sealing lips 38 a without annular outer periphery of the plate portion is shown in FIGS. 2, 3, a piston 30 b with profiled sealing lips 38 b of FIG. 4th
  • the interstices 36 a cross-sectionally pointed, ie the outer periphery of the plate section deleted.
  • the cross section of the piston 30 b of Fig. 4 corresponds to the longitudinal axis A to the cross sections of the previously described piston 30, 30 a .
  • the sealing lips 38 b protrude here from an integrally formed on the plate portion ring portion 46 of the radial width b, in which that cross-sectional tip gusset space 36 a is formed.
  • the ring portion 46 surrounds on the piston surfaces in each case a plate-like space 48 of the height t, which corresponds to about one third of the thickness h of the plate portion 32.
  • the total height f of the compact ring section 46 - without the upturned lip 38 b - so measures (h + 2t), for example 8.5 mm.
  • the two splayed in the can body 14 sealing lips 38, 38 a , 38 b have the task of the two by the piston 30, 30 a , 30 b separate chambers 28, 29 seal, so that in the upper chamber 29 befindliches contents not with air can mix, which is pressed into the lower chamber 28 at 18 to 20 bar through that rubber plug 26.
  • the spray valve 24 opens and the pressurized product is discharged. This creates 29 negative pressure in the upper chamber. To compensate for this negative pressure, the piston 30, 30 a , 30 b moves upward.
  • a tilting of the piston 30, 30 a , 30 b within the spray can 10 is excluded thanks to the large Spreizabstandes n;
  • the pressure is always evenly distributed on the printing surfaces. Since the inner surface 15 of the spray can 10 is painted and smooth, the piston slides 30, 30 a , 30 b with minimal friction along it.
  • the cross-sectional angle w 1 between the design line G and the outer surface 39 of the sealing lip 38 c is 17 ° here.
  • the distance g of the inside recognizable on the sealing lip 38 c boundary contour 52 between those back surface portions 50, 50 a is 3.34 mm, the distance g 1 to the lip edge 40 here 3.46 mm.
  • the back surface is here also divided at a boundary contour 52 into two sections 50 m , 50 n .
  • the piston 60 shown in Figs. 9, 10 is formed without the above-described plate portion 32; instead, the sealing lips 38 c corresponding to the design of FIGS. 5, 6 are formed out of a dome-shaped hood 62 into which - starting from its lower surface 64 - an annular space 66 of width e 2 guided around the longitudinal axis A 1 of the hood 62 is formed is. Its cross section is approximately triangular, the cross section of the hood 62 is otherwise closed.
  • Figs. 11, 12 The embodiment of Figs. 11, 12 is similar to that just described.
  • a fully dome-shaped cap 62 a of a piston 60 a is from below a cross-section an isosceles triangle corresponding annular space 66 a formed , connected to the outside of an annular surface 65 of the width c.
  • a piston 60 b with a hood 62 b which consists of a dome-shaped shell 68 of constant thickness h 1 of about 2 mm and with a downwardly from the inner surface of this dome-shaped shell 68 in the dome interior 69 extending Receiving sleeve 45 is equipped; the latter surrounds the central indentation 44.
  • the lower surface 64 b is here a ring to which the sealing lips 38 e are formed laterally; whose cantilever m measures 5 mm here.
  • a specially trained piston 30 e is outlined in Fig. 15; whose sealing lips 38 e are formed together with plate portion 32 of high-pressure polethylene. On the outer surface of the sealing lips 38 e , a cover layer 54 made of a softer and better sealing polyethylene has been additionally applied; thus an even higher degree of sealing is achieved.
  • an annular Gap space 72 of width y In the outer circumference 34

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Description

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter für Gase, Flüssigkeiten, pastöse Produkte od.dgl. Füllgüter, dessen Behälterraum durch einen darin in Längsachse verschieblich gelagerten Kolben in zwei einander axial zugeordnete und gegeneinander abgedichtete Kammern unterteilt ist, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein Druckbehälter dieser Art ist der GB-A-1 390 119 zu entnehmen. An den napfartig, zum Boden des Druckbehälters offenen Kolben sind nahe dessen -- eine zentrische Mulde zur zeitweisen Aufnahme des unteren Abschnittes eines den Behälterdeckel durchsetzenden Ventilsitzes aufweisenden --Napfboden streifenartige Kragleisten angeformt, die unmittelbar an der Napfaußenfläche abgeknickt sind und sich entweder bodenwärts oder zum Behälterdeckel hin der Innenfläche der Behälterwandung in größerer Querschnittslänge anschmiegen. Auch können zwei solche Kragleisten vorhanden sein, die dann auseinandergespreizt sind und mit der Behälterwandung einen Zwischenraum begrenzen. Diese Kragleisten sind bezüglich ihrer Lage instabil und gewährleisten die erforderliche Dichtigkeit im Bereich des mit ihnen versehenen sowie axial bewegbaren Kolbens nicht.
US-A-4 108 219 stellt einen Behälter mit Innenzylinder für versprühbare Flüssigkeit vor, der axial in einem Gas aufnehmenden Behälterraum lagert unterhalb eines Auslassventils. Innerhalb jenes Innenzylinders lagert ein Scheibenkolben, der einen zum Gasbehälter hin offenen Bodenabschnitt des Innenzylinders von dessen firstwärtigen Flüssigkeitsraum trennt. An die Umfangsfläche dieses Scheibenkolbens sind in axialem Abstand zwei Ringwulste dreieckigen Querschnitts angeformt, die mit ihren Dreiecksspitzen dem Innenzylinder innenseitig anliegen sowie mit diesem einen ringförmigen Zwischenraum begrenzen.
Die US-A-5522526 beschreibt eine Sprühdose mit vom Dosendeckel nach innen ragendem Auslassventil und den Behälterboden durchsetzenden Einlassventil für Druckluft. Der Kolben ist als bodenwärts offene Schüssel ausgeformt, deren zur Längsachse hin aufwärts konische Schüsselboden eine Aufnahmemulde für jenes Auslassventil anbietet. Etwa in halber Kolbenhöhe ist dessen Wandung mit einer Außennut für einen O-Ring als Dichtelement versehen, das einen zylindrischen Ringspalt zwischen Kolbenwandung und Dosenkörper überbrückt; dieser Ringspalt ist von einem unteren Wulstrand bis zum O-Ring mit der Druckluft gefüllt, setzt also die untere Dosenkammer fort.
Ein Behälter nach DE 41 32 422 C2 ist durch einen verschieblichen Flachkolben I-förmigen Längsschnittes in eine untere Kammer für Treibmedium und eine obere Kammer für auszugebendes Füllgut unterteilt.
Die EP 0 111 089 A2 offenbart einen Druckbehälter zum Behandeln von sog. Zwei-Komponenten-Produkten mit mindestens zwei gegeneinander abgedichteten Kammern und einer diesen gemeinsamen Ventilplatte, in die für jede Kammer je ein mit ihrem Inneren in Verbindung stehendes Auslassventil eingesetzt ist, die gemeinsam zu öffnen sind; die Ventile enthalten einstückige Ventilkörper, und das Auslöseorgan ist zum gleichmäßigen Öffnen mehrerer Ventile gegenüber der Ventilplatte axial beweglich, jedoch radial unbeweglich sowie gegen axiale Verschwenkung gesichert.
In einer anderen Ausführung sind die Ventile mit einstückigen, entlang einer Geraden angeordneten Ventilkörpern versehen, und zum gleichmäßigen Öffnen mehrerer Ventile ist ein schwenkbar gelagertes Hebelglied vorgesehen, dessen Schwenkachse parallel zu jener durch das Zentrum der Ventilkörper gelegten Geraden gelegt ist.
Ein Vorläufer dieses Druckbehälters ist in US-A-3 045 925 beschrieben und enthält eine äußere Hauptkammer sowie eine innerhalb dieser angeordnete Neben- bzw. Sekundärkammer; jede von diesen ist mit einem Auslaßventil zur Abgabe des Kammerinhaltes versehen und beiden Ventilen ist ein Auslöseorgan gemeinsam.
In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein solches Zweikammersystem zur Verbesserung des Umweltverhaltens von Spraydosen zu verwenden.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Anspruches; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildungen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale.
Erfindungsgemäß sind die am Umfang des Kolbens in axialem Abstand ringartig umlaufenden beiden Dichtlippen aus flexiblem Werkstoff, die mit querschnittlicher Verformung der Innenfläche der Behälterwandung dichtend anliegen, querschnittlich schwalbenschwanzartig ausgebildet und begrenzen mit dem Dosenkörper einen dichten Zwickelraum; dabei sollen die Dichtlippen in unbelastetem Zustand einen Winkel von zumindest 90° für den Zwickelraum ergeben. Dieser Winkel kann bis zu 150° messen. Dieser Kolben unterteilt -- stabil gesichert -- den Innenraum in die ventilnahe Aufnahmekammer für das Füllgut und in die bodennahe Aufnahmekammer für Luft als Druckmittel, die in an sich bekannter Weise durch einen Gummistopfen mit etwa 18 bis 20 bar in diese Aufnahmekammer eingepresst wird.
Der Innenraum des rohrartigen Dosenkörpers ist also zwischen dessen Bodenbereich und einem das Auslassventil enthaltenden Dosendeckel durch den Kolben in die beiden einander axial zugeordneten Kammern unterteilt, und eine bevorzugte Form des Kolbens weist an einem scheibenartigen Plattenabschnitt die beiden an dessen Umfang in axialem Abstand umlaufenden querschnittlich verformbaren Dichtlippen aus flexiblem Werkstoff auf. In einer anderen Ausgestaltung sollen die Dichtlippen an den unteren Rand einer kalottenartigen Haube des Kolbens angeformt sein.
Im Rahmen der Erfindung liegt es zudem, die Dichtlippen als Rippen eines querschnittlich etwa x-förmigen Kolbenringes auszubilden, der den Kolben umfängt; dieser Kolbenring lagert bevorzugt in einer Umfangsnut des Kolbens.
Als günstig hat sich zudem erwiesen, in zumindest eine der Oberflächen jenes Plattenabschnittes einen tellerartig flachen Raum einzuformen, der von einem Ringabschnitt der Dichtlippe begrenzt wird. In einer anderen Ausgestaltung des Plattenabschnittes ragt von dessen aufwärts gerichteten Oberfläche ein Anschlagkörper auf, der den Kolben in ausreichendem Abstand zum Anschlagventil hält. Sowohl dieser Anschlagkörper als auch jene kalottenartige Haube werden mit einer -- an sich bekannten -- zentrischen Einformung zur Aufnahme eines Teils des Auslassventils ausgestattet.
Die kalottenartige Haube bietet erfindungsgemäß eine ebene Unterfläche an, die von der im Dosenkörper tiefer liegenden Dichtlippe überragt wird. Die Haube kann als geschlossene Kalotte ausgebildet oder mit zumindest einem von der Unterfläche der Haube ausgehenden sowie um deren Längsachse gelegten Ringraum -- gegebenenfalls etwa dreiecksförmigen Querschnittes -- versehen sein.
In einer besonderen Ausgestaltung wird die kalottenartige Haube als eine kuppelartige Schale ausgebildet, die in ihrem Zenit bevorzugt mit einer die zentrische Einformung enthaltenden Aufnahmehülse versehen ist.
Die Unterfläche dieser Schale wird von einer Ringkante gebildet, die sich -- wie die gesamte Schale -- durch eine konstante Dicke auszeichnet.
Im Rahmen der Erfindung liegt, dass die beiden Dichtlippen jeweils zwei -- durch eine zu den Lippenkanten parallele Grenzkontur getrennte -- Abschnitte ihrer Rückenfläche aufweisen, deren jeder mit einer vom Querschnitt der beiden Lippenkanten bestimmten Konstruktionsgeraden einen anderen Querschnittswinkel begrenzen soll; der Querschnittswinkel für den an den Plattenabschnitt oder die Haube anschließenden Rückenabschnitt misst etwa 40° bis 44°, bevorzugt etwa 42°, der Querschnittswinkel für den äußeren Rückenabschnitt etwa 28° bis 32°, insbesondere 30°. Dazu soll die Außen- oder Frontfläche der Dichtlippe mit jener Konstruktionsgeraden einen Winkel von weniger als 20° bilden. Von erfinderischer Bedeutung ist der Gedanke, den Kolben je nach Anforderung aus einem Hochdruckpolyethyen zu fertigen. Dabei ist eine Besonderheit die Lippenausbildung aus zwei verschiedenen Polyethylensorten; auf die Außenfläche der Dichtlippen wird zusätzlich -- ähnlich einer Beschichtung-- eine weichere, besser dichtende Polyethylenschicht aufgebracht, um einen noch höheren Dichtungseffekt zu erzielen.
Erfindungsgemäß kann an die Außenfläche einer der beiden Dichtlippen eine weitere Dichtlippe angeformt werden, die mit deren Außenfläche einen weiteren Zwickelraum begrenzt; diese weitere Dichtlippe ist bevorzugt an einer querschnittlichen Mittellinie zwischen den beiden äußeren Dichtlippen angeordnet, insbesondere an der unterhalb der Unterfläche abragenden Dichtlippe.
Die Rückenfläche der weiteren Dichtlippe soll ebenfalls zwei durch eine zu den Lippenkanten parallele Grenzkontur getrennte Abschnitte aufweisen, die von unterschiedlichen Querschnittswinkeln bestimmt werden, auch sollen die Lippenkanten der drei Dichtlippen querschnittlich auf einer gemeinsamen Konstruktionsgeraden liegen.
Als günstig hat es sich erwiesen, die beiden Dichtlippen des Kolbens querschnittlich schwalbenschwanzartig auszubilden; sie begrenzen mit dem Dosenkörper einen ringförmigen Zwickelraum.
Wird der Kolben -- wie bereits erwähnt -- aus Polyethylen geformt, einem Werkstoff sehr hoher chemischer Beständigkeit gegen Säuren und Laugen, ist der Kolben biegsam und trotzdem formhaltend.
Große Bedeutung hat die beschriebene Form des Kolbens; denn die zwei nach oben und nach unten gerichteten Lippen haben die Aufgabe, die zwei getrennten Kammern unmittelbar, d. h. ohne zusätzlichen O-Ring, abzudichten, so dass die Luft und das Füllgut sich nicht vermischen können.
Das Umkippen des Kolbens innerhalb des Dosenkörpers ist ausgeschlossen, da sich der Druck immer gleichmäßig auf die Druckflächen verteilt. Der Kolben gleitet mit minimaler Reibung an der lackierten Innenfläche des somit glatten Dosenkörpers entlang.
Mit einer den erfindungsgemäßen Kolben enthaltenden Spraydose wird ein Füllgut ohne Treibgas -- also ohne Propan, Butan, Isobutan, Isopropan -- in pulverisierter Form kontrolliert herausgesprüht. Damit wird die Umwelt entlastet; die bisherigen Treibgase werden nicht mehr verwendet, weshalb auch keine Explosionsgefahr mehr besteht. Die Dosen können wieder nachgefüllt werden, und die Produktionskosten werden gesenkt.
Diese erfindungsgemäße Lösung bietet neben Umweltschonung auch eine erhebliche Produktionskostensenkung; die frühere Mischung aus Treibgas und Füllgut setzte eine hohe Anforderung an die Innenlackierung der Dosen - und dies führte zu hohen Ausschusszahlen. Lackblasen und Schaumbildung am Bodenrand haben bei der erfindungsgemäßen Kolben-Lösung keine Bedeutung mehr; der Innenlack-Verbrauch sinkt erheblich.
Bei Verwendung von besonderen Füllgütern -- wie Säuren, Laugen, hochprozentigem Alkohol oder anderen Stoffen -- ist eine spezielle Beschichtung der Kolbenoberfläche möglich. Dabei wird die mit der Flüssigkeit in Kontakt tretende Seite mit einem Speziallack beschichtet, der speziell auf Polyethylen abgestimmt ist.
Eine weitere erfindungsgemäße Maßgabe ist, die obere Seite des Kolbens in derselben Form auszubilden, wie die Kolbeninnenseite. Durch diese zusätzliche Ausformung des Kolbens ist es möglich, fast den gesamten Füllgut wiederzugeben. Von Bedeutung ist zudem, dass die Breite des Kolbens jedem Durchmesser problemlos angepasst zu werden vermag. Dank des Spritzgießens wird es möglich, je nach Bedarf den Kolben auf den Innendurchmesser neu abzustimmen und somit jeder Dose oder Dosenform anzupassen. Da der Durchmesser der Dosen bei den meisten Herstellern standardisiert ist, kann der Standard-Kolben ebenfalls auf diese Normwerte abgestimmt werden. Dank der subtilen Ausbildung der Lippenform werden kleine Unebenheiten wie Dellen als Folge von Schlägen mühelos bewältigt, ohne dass die Dichtheit vermindert würde.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
Fig. 1:
einen Längsschnitt durch einen Druckbehälter mit zwei Kammern und dazwischen vorgesehenem Kolben zum Versprühen von Füllgut;
Fig. 2 bis 5, Fig. 7,9,11, Fig. 13,16:
Querschnitte durch Ausgestaltungen des Kolbens;
Fig. 6,8,10, Fig. 12,14,17:
einen vergrößerten Ausschnitt aus der jeweils voranstehenden Figur;
Fig. 15:
einen Teilquerschnitt durch einen weiteren Kolben.
Ein als Spraydose ausgebildeter Druckbehälter 10 weist einen -- einends mit einem muldenartig eingeformten Behälterboden 12 versehenen -- zylindrischen Dosenkörper 14 des Innendurchmessers d von beispielsweise 38 mm auf, der andernends zu einem Wulstrand 16 des Innendurchmessers e von etwa 26 mm hin eingezogen ist; an diesem Wulstrand 16 ist ein schüsselartiger Dosendeckel 18 festgelegt, dessen Deckelboden 19 in Abstand a zum Deckelrand 20 verläuft sowie zu diesem hin mit einer zentrischen Ausformung 22 ausgestattet ist zur Aufnahme eines sie durchsetzenden Auslass- oder Sprühventils 24 mit Sprühkopf 25. Im Boden 12 der Spraydose 10 ist bei 26 ein -- einen Bodendurchbruch verschließender -- Gummistopfen angedeutet.
Den Doseninnenraum 11 durchspannt ein -- ihn in zwei Kammern 28, 29 unterteilender -- aus Polyethylen od.dgl. Kunststoff geformter Kolben 30, der aus einem Plattenabschnitt 32 der Dicke h von 5 mm sowie einen an diesen angeformten Anschlagkörper 42 besteht; letzterer enthält eine-- in die Längsachse A der Spraydose 10 fallende -- zentrische Einformung 44 des Durchmessers e1 für Teile jenes Sprühventils 24 in nicht wiedergegebener oberer Endlage des Kolbens 30. Zu seinem Außenumfang 34 hin sind an den Plattenabschnitt 32 des Kolbens 30 zwei querschnittlich einen-- den Außenumfang 34 aufnehmenden -- Zwickelraum 36 begrenzende, sich in einem Winkel w von etwa 90° öffnende Dichtlippen 38 der Enddicke i von hier 0,7 mm angeformt, die sich der Innnenfläche 15 des Dosenkörpers 14 anschmiegen und deren Lippenkanten 40 in dargestellter Spreizstellung in Spreizabstand n von 15 mm zueinander stehen. Die jeweilige Kontakt- oder Anschlusshöhe q von Dichtlippe 38 und Innenfläche 15 des Dosenkörpers 14 misst dabei etwa 3 mm.
Ein plattenförmiger Kolben 30a ohne Anschlagkörper mit schwalbenschwanzartig gebogenen Dichtlippen 38a ohne ringförmigem Außenumfang des Plattenabschnittes ist den Fig. 2, 3 zu entnehmen, ein Kolben 30b mit profilierten Dichtlippen 38b der Fig. 4.
In beiden Ausführungen des Kolbens 30a, 30b sind die Zwickelräume 36a querschnittlich spitz, d.h. der Außenumfang des Plattenabschnittes entfällt.
Der Querschnitt des Kolbens 30b der Fig. 4 entspricht an der Längsachse A den Querschnitten der vorab beschriebenen Kolben 30, 30a. Die Dichtlippen 38b ragen hier von einem an den Plattenabschnitt angeformten Ringabschnitt 46 der radialen Breite b auf, in den jener querschnittlich spitze Zwickelraum 36a eingeformt ist. Der Ringabschnitt 46 umgibt an den Kolbenoberflächen jeweils einen tellerartigen Raum 48 der Höhe t, die etwa einem Drittel der Dicke h des Plattenabschnitts 32 entspricht. Die Gesamthöhe f des kompakten Ringabschnittes 46 -- ohne die aufgebogene Dichtlippe 38b -- misst also (h+2t) beispielsweise 8,5 mm.
Die beiden im Dosenkörper 14 gespreizten Dichtlippen 38, 38a, 38b haben die Aufgabe, die zwei durch den Kolben 30, 30a, 30b getrennten Kammern 28, 29 abzudichten, so dass sich in der oberen Kammer 29 befindliches Füllgut nicht mit Luft vermischen kann, welche in die untere Kammer 28 mit 18 bis 20 bar durch jenen Gummistopfen 26 eingepresst wird.
Die Luft drückt gleichmäßig auf die Dichtlippen 38, 38a, 38b des Kolbens 30, 30a, 30b, der beide Kammern 28, 29 sicher voneinander getrennt hält.
Bei Betätigung des Sprühkopfes 25 öffnet sich das Sprühventil 24 und das unter Druck stehende Füllgut wird ausgetragen. Dabei entsteht in der oberen Kammer 29 Unterdruck. Um diesen Unterdruck auszugleichen, bewegt sich der Kolben 30, 30a, 30b nach oben.
Ein Kippen des Kolbens 30, 30a, 30b innerhalb der Spraydose 10 ist dank des großen Spreizabstandes n ausgeschlossen; zudem verteilt sich der Druck stets gleichmäßig auf die Druckflächen. Da die Innenfläche 15 der Spraydose 10 lackiert und glatt ist, gleitet der Kolben 30, 30a, 30b mit minimaler Reibung an ihr entlang.
Bei dem in natürlicher Größe dargestellten Kolben 30c der Fig. 5 ist jede der Dichtlippen 38c mit zwei Querschnittsbereichen unterschiedlichen Winkels z, z1 von 42° bzw. 30° zwischen zwei Rückenflächenabschnitten 50 bzw. 50a und einer Konstruktionsgeraden G versehen, welch letztere die Lippenkante 40 verbindet. Der querschnittliche Winkel w1 zwischen der Konstruktionsgeraden G und der Außenfläche 39 der Dichtlippe 38c beträgt hier 17°.
Der Abstand g der innenseitig auf der Dichtlippe 38c erkennbaren Grenzkontur 52 zwischen jenen Rückenflächenabschnitten 50, 50a beträgt 3,34 mm, der Abstand g1 zur Lippenkante 40 hier 3,46 mm.
In Fig. 5 ist der querschnittliche Abstand k der Oberfläche 33 bzw. 33t des Plattenabschnitts 32 zum einen sowie der Abstand k1 der Grenzkontur 52 von der Konstruktionsgeraden G -- mit 5,0 bzw. 2,9 mm -- zu erkennen bei einer Breite b1 des an den Plattenabschnitt 32 anschließenden Lippenbereiches 38c von 5 mm; der verbleibende Innendurchmesser d1 des Plattenabschnittes 32 beträgt hier 40 mm.
Beim Kolben 30d nach Fig. 7, 8 ist die obere der beiden Dichtlippen 38d mit ihrer im Winkel w1 geneigten Außenfläche 39 bis zur Mittelgeraden M des Plattenabschnitts 32 geführt, wohingegen aus der Außenfläche 39 der unteren Dichtlippe 38d eine weitere zwischengefügte -- einen Zwickelraum 36d bestimmende -- Dichtlippe 41 aufragt, deren Lippenkante 40 zur oberen Dichtlippe 38d weist, wobei diese Lippenkante 40m etwa in der Mitte des Spreizabstandes n steht.
Die Rückenfläche ist hier ebenfalls an einer Grenzkontur 52 in zwei Abschnitte 50m, 50n unterteilt.
Der in Fig. 9, 10 dargestellte Kolben 60 ist ohne den oben beschriebenen Plattenabschnitt 32 geformt; statt dessen sind die der Ausgestaltung der Fig. 5, 6 entsprechenden Dichtlippen 38c aus einer kalottenartigen Haube 62 herausgeformt, in die -- von ihrer Unterfläche 64 ausgehend -ein um die Längsachse A1 der Haube 62 geführter Ringraum 66 der Breite e2 eingeformt ist. Dessen Querschnitt ist angenähert dreiecksförmig, der Querschnitt der Haube 62 ist ansonsten geschlossen.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 11, 12 ähnelt jenem soeben beschriebenen. In eine an sich voll ausgeformte kalottenartige Haube 62a eines Kolbens 60a ist von unten her ein querschnittlich einem gleichschenkeligen Dreieck entsprechender Ringraum 66a eingeformt, an den nach außen eine Ringfläche 65 der Breite c anschließt.
Die Fig. 13, 14 bieten einen Kolben 60b mit einer Haube 62b an, die aus einer kalottenförmigen Schale 68 konstanter Dicke h1 von etwa 2 mm besteht sowie mit einer sich von der Innenfläche dieser kuppelartigen Schale 68 abwärts in den Kuppelinnenraum 69 erstreckenden Aufnahmehülse 45 ausgestattet ist; letztere umgibt die zentrische Einformung 44. Die Unterfläche 64b ist hier ein Ring, an den die Dichtlippen 38e seitlich angeformt sind; deren Kragmaß m misst hier 5 mm.
Ein besonders ausgebildeter Kolben 30e ist in Fig. 15 skizziert; dessen Dichtlippen 38e sind samt Plattenabschnitt 32 aus Hochdruckpolethylen geformt. Auf die Außenfläche der Dichtlippen 38e ist zusätzlich eine Deckschicht 54 aus einem weicheren und besser dichtenden Polyethylen aufgebracht worden; damit wird ein noch höherer Dichtgrad erreicht.
Nicht dargestellt ist, dass die aufwärts gerichtete Kolbenoberfläche mit einem Speziallack zum Schutz vor Fluiden behandelt sein kann.
Der Kolben 70 eines Durchmessers s und einer Dicke h von 10 mm in Fig. 15 begrenzt mit dem Dosenkörper 14 einen ringförmigen Spaltraum 72 der Weite y. In den Außenumfang 34 ist hier eine Umfangs- oder Aufnahmenut 74 für einen querschnittlich X-förmigen Kolbenring 76 eingebracht; der dem Dosenkörper 14 nahe Abschnitt dieses Kolbenringes 76 bietet ebenfalls zwei einen Zwickelraum 80 begrenzende Dichtlippen 78 an.

Claims (6)

  1. Druckbehälter für Gase, Flüssigkeiten, pastöse Produkte od.dgl. Füllgüter, dessen Behälterraum durch einen darin in Längsachse (A) verschieblich gelagerten Kolben (60, 60a, 60b) in zwei einander axial zugeordnete und gegeneinander abgedichtete Kammern (28, 29) unterteilt ist, von denen eine mit dem Behälterboden (12) und einem Abschnitt der rohrartigen Behälterwandung (14) einen Bereich für ein Treibmittel bildet sowie die andere Kammer mit einem etwa axial angeordneten Auslassventil (24) versehen ist, wobei der Kolben (60, 60a, 60b) als zum Behälterboden (12) offene Haube mit an ihrem Umfang zwei in axialem Abstand ringartig umlaufenden Dichtlippen (38c, 38d, 38e) aus flexiblem Werkstoff gestaltet ist, die mit querschnittlicher Verformung der Innenfläche (15) der Behälterwandung (14) dichtend anliegen sowie einen Zwischenraum (36, 36a) begrenzen,
    dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dichtlippen (38c, 38d, 38e) des Kolbens (60, 60a, 60b) im Bereich der Unterfläche (64) des Kolbens (60, 60a, 60b) einen schwalbenschwanzartigen Querschnitt bilden und mit dem Dosenkörper (14) einen dichten Zwickelraum (36, 36a) begrenzen, wobei die Dichtlippen (38c, 38d, 38e) in unbelastetem Zustand einen Winkel (w) von zumindest 90° für den Zwickelraum (36, 36a) bilden.
  2. Druckbehälter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Winkel (w) für den Zwickelraum (36, 36a; 80) bis zu 150° der beiden Dichtlippen (38c, 38d, 38e) des Kolbens (60, 60a, 60b).
  3. Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen (38c, 38d, 38e) an den unteren Rand einer kalottenartigen Haube (62, 62a, 62b) des Kolbens (60, 60a, 60b) angeformt sind.
  4. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kalottenartige Haube (62, 62a, 62b) mit einer zentrischen Einformung (44) zur Aufnahme eines Teils des Auslassventils (24) versehen ist.
  5. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kalottenartige Haube (62, 62a, 62b) mit einer ebenen Unterfläche (64, 64b) versehen ist, die von einer der Dichtlippen (38c) überragt ist.
  6. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass von der Unterfläche (64) der kalottenförmigen Haube (62) ein um deren Längsachse (A1) gelegter Ringraum (66, 66a) ausgeht, der gegebenenfalls einen etwa dreiecksförmigen Querschnitt aufweist.
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