WO2007087737A1 - Verfahren zum befüllen des innenraums einer dose mit einem unter druck stehenden fluid - Google Patents

Verfahren zum befüllen des innenraums einer dose mit einem unter druck stehenden fluid Download PDF

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WO2007087737A1
WO2007087737A1 PCT/CH2007/000043 CH2007000043W WO2007087737A1 WO 2007087737 A1 WO2007087737 A1 WO 2007087737A1 CH 2007000043 W CH2007000043 W CH 2007000043W WO 2007087737 A1 WO2007087737 A1 WO 2007087737A1
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valve
dome
interior
valve housing
filling
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PCT/CH2007/000043
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg GEIGER
Original Assignee
Aerosol-Service Ag
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Filing date
Publication date
Application filed by Aerosol-Service Ag filed Critical Aerosol-Service Ag
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/003—Adding propellants in fluid form to aerosol containers

Definitions

  • the invention relates to a method for filling the interior of a can with a pressurized fluid ger ⁇ äss the preamble of the independent claim.
  • Such a valve (regardless of whether or not designed as a metering valve) is provided with a valve plate which is gas-tightly connected to the edge of the can when the interior of the can is filled in order to seal the interior of the can from the outside.
  • a valve housing In the middle of the valve plate has a dome, in which a valve housing is firmly enclosed.
  • a valve housing In the valve housing ' is typically a Ventilstem against a restoring force (eg against the restoring force of a spring) operable arranged to open the valve can. After actuation, the valve is automatically closed again (eg by the restoring force of the spring).
  • Valve housings and, in the closed state of the valve, valve stems are typically sealed by an external gasket located between the roof of the dome and the end face of the valve housing facing the roof.
  • valve plate is at most only loose - but at least not fluid-tight - placed on the edge of the can, or is held at a very short distance above the edge of the can.
  • a filling device is placed on the principle of a bell, which rests from the outside in a fluid-tight manner on the outer wall of the can, which can be achieved by a corresponding seal. Since the valve disk does not lie in a fluid-tight manner on the edge of the can, it can then by means of the filling device through the non-fluid-tight gap between
  • Valve plate and edge of the can be introduced a pressurized fluid into the interior of the can.
  • a fluid may be, for example, a liquid gas, in particular a combustible gas (eg propane, butane) in liquid form, but also a fluid in gaseous form.
  • the valve disc After filling the interior with the fluid, the valve disc must be gas-tightly connected to the rim of the can (typically by means of a seal located in the valve disc and flanging around the rim of the valve disc) to prevent the pressurized fluid from escaping from the interior of the valve Can escape. is This is done, can then be filled through the Ventilstem through the bag with the 1991 documentden medium. The bag can also be filled already.
  • Another disadvantage is the use of combustible gases (such as propane, butane) or even toxic gases. After filling, namely, the residual volume under the bell is relatively large, so that when removing the bell, the remaining volume either fizzle (which may have significant risks in the long run result) or consuming must be consuming. Moreover, it is difficult to achieve in this way an accurate volume or mass-metered dosage of the fluid into the container into it, the fluctuations of the desired volume or the mass can not be negligible.
  • combustible gases such as propane, butane
  • a pressurized fluid (under this term are both gases and liquids - in particular liquid gases - to subsume) introduced into the interior of the can a bag.
  • the bag (which itself is either unfilled or can also be filled) is connected to a valve which has a valve plate with a dome in which a valve housing is arranged.
  • the interior of the can surrounding the bag is filled with the pressurized fluid. This takes place in such a way that the interior of the can is filled with a valve space between valve housing and valve disk present in the dome, with the valve disk connected in a gastight manner to the can at the edge of the can.
  • the can be connected to the edge of the valve disc gas-tight, because the filling of the interior of the can with the pressurized fluid is yes in the region of the dome.
  • a filling head By placing a filling head while the cathedral is easily accessible, so after the Filling with the aid of a suitable tool which can be closed gas-tight in the region of the dome between the valve housing and the valve disc, as will be explained in more detail.
  • Contamination of the can does not occur, and a possible deflagration volume is extremely low, which makes the process particularly advantageous.
  • a good accuracy in the dosage of the volume to be introduced into the can or the mass of fluid can be achieved.
  • a valve with a valve disk is used whose dome has a constriction at which the inner diameter of the dome is smaller than the outer diameter of the valve housing in a distal end region of the valve housing arranged inside the dome.
  • the constriction of the dome can be arranged at different points, as will be explained below, so then possibly also different variants of the process during filling into consideration.
  • a valve in which the constriction of the mandrel is arranged directly below the distal end region of the valve housing.
  • the dome is widened, so that the interior of the box can be filled.
  • This expansion of the dome is typically done before the edge of the valve disc is gas-tightly connected to the edge of the can. After the gas-tight connection of the edge of the valve disk with the edge of the can filling can no longer through a gap between the edge of the can and the Edge of the valve disk done. Instead, the filling takes place through the gap between the valve housing and the valve disk in the region of the dome.
  • a valve is used in which the constriction of the dome is arranged substantially below the distal end region of the valve housing. If the valves are delivered in this form, - the dome does not need to be widened, as will be explained in more detail.
  • Valve body compressed until it rests against the valve body. Thus, then the gas-tight fitting to the roof of the dome valve housing is firmly enclosed.
  • FIG. 1 shows schematically an embodiment of a can, in which in the interior of the can a bag with valve is arranged (so-called. "Bag on valve") and the edge of the valve disc is connected to the edge of the can;
  • Fig. 2 shows a first embodiment of a valve, as it is typically delivered
  • FIG 3 shows the valve of Figure 2 with expanded mandrel.
  • Fig. 4 shows a second embodiment of a valve as it is typically delivered
  • Fig. 5 shows the first embodiment of the valve with expanded dome according to FIG. 3 with attached filling head.
  • a box 1 in the interior 10, a bag 2 is arranged, which is connected to a valve 3 ("bag on valve").
  • the vacuum 2 In the bag 2, the researcher passport medium is contained, while in the interior 10 of the can 1, which surrounds the bag 2, a pressurized fluid, 2.B. Compressed air is located.
  • the edge 31 of the valve disk 30 is gas-tightly connected to the edge of the can 11, which can be done, for example, by crimping the two edges, typically a seal 32 provided in the region of the edge of the valve disk 30 being clamped between the two edges (see also gasket 32a in FIG 2).
  • This state of the socket 1 is shown in Fig. 1.
  • valve disk 30 has a dome 33, in which the distal region 340 of a valve housing 34 is firmly enclosed.
  • a Ventilstem 35 is arranged, which is actuated against the force of a spring 36. Outward, that is
  • Valve housing 34 sealed by means of a seal against the roof of the dome 33, so that at rest, located in the interior 10 of the can 1, pressurized fluid can not escape from the can 1, but is enclosed in the interior 10 of the box 1 and from the outside press on the bag 2. If now the Ventilstem 35 is operated against the force of the spring 36, the medium in the bag 2 is discharged through the Ventilstem 35 through, because the located in the interior 10 of the can, pressurized medium (eg the compressed air) to the bag. 2 suppressed.
  • pressurized medium eg the compressed air
  • a first embodiment of a valve 3a is shown, as it is typically supplied by a valve manufacturer.
  • a seal 32a is provided in the vicinity of the edge 31a of the valve disk 30a, which ensures a gas-tight connection of these two parts when connecting the edge 31a of the valve disk 30a with the edge of the can.
  • a dome 33a is formed, in which the distal end portion 340a of a valve housing 34a is firmly enclosed.
  • the dome 33a has a constriction 330a at which the inner diameter of the dome 33a is smaller than the outer diameter of the distal end portion 340a of the valve housing 34a.
  • This constriction 330a of the dome 33a is disposed immediately below the distal end portion 340a of the valve housing 34a, and therefore, the valve housing 34a is firmly gripped.
  • a seal 341a is provided, through which the enclosed valve housing gas-tight against the roof 331a of the dome 33a.
  • the valve stem 35a is also operable in this embodiment of the valve 3a against the force of a spring 36a. If the valve stem 35a is moved downwards when the can and the bag are filled, a medium to be dispensed in the valve housing can pass through the opening 350a into the outlet channel 351a of the valve stem 35a and thus be dispensed.
  • the can 1 (see FIG. 1) is filled while the valve disk 30 is connected in a gas-tight manner at its edge 31 to the edge 11 of the can 1.
  • the bag 2 is not yet filled with the
  • the dome 33a of the valve 3a is widened, so that the valve 3a looks like it is shown in Fig. 3.
  • the valve 3a is placed with the flared dome 33a on the can and the edge 31a of the valve plate 30a is gas-tightly connected to the edge 11 of the can 1 (see Fig. 1), which can be done by means of the seal 32a, as it already described above.
  • a filling head 4 is placed from outside on the roof 331 a of the dome 33 a, and the Ventilstem 35 a is slightly pushed down, so that a very small gap between the seal 341a and the roof 331a of the dome 33a is formed, which is not visible in Fig. 5.
  • the supply of the pressurized fluid takes place through a first filling channel 40 in the filling head 4. So that the pressurized fluid (which in principle could also be a liquefied gas) can not escape when it is fed into the interior of the can, the filling head 4 comprises a plurality of seals 41, 42, 43.
  • the fluid - here the compressed air - is introduced according to the arrows at the upper end of the filling head 4 in the first filling channel 40.
  • the compressed air passes the course of the dashed line and the arrows through the very small gap between the seal 341a of the valve housing 34a and the roof 331a of the dome 33a and then laterally on the valve housing 34a along in the interior of the can. In this way, the interior of the box is filled.
  • the illustration in Fig. 5 shows a state in which the (not shown here) can at least partially filled and the pressurized fluid - here the compressed air - pushes the valve housing 34a upwards.
  • the very small gap between the seal 341a of the valve housing 34a and the roof 331a of the dome 31a is closed again, by means of a suitable tool, the dome 33a immediately below the distal end portion 340a of the valve housing 34a is compressed - in this case at the constriction 330a, until it rests against the valve housing 34a, so that the seal 341a gas-tight against the roof 331a of the dome and the valve housing 34a fixed in this state is enclosed.
  • the bag 2 (not shown in FIG. 5) can be filled through a second filling channel 44 of the filling head 4 with the medium to be dispensed.
  • a simultaneous filling of the interior of the can and the bag through the filling channels 40,44 is conceivable, or the bag may already be filled when it is introduced into the interior of the can.
  • dome 33a is readily accessible to the dome compression tool and that contamination of the can does not occur when filling the interior of the can.
  • a possible deflagration volume is likewise low, which is of particular interest in the case of the use of combustible or toxic gases as fluid.
  • the accuracy in the volume or mass dosage of the introduced into the can fluid is good.
  • a second embodiment of a valve 3b is shown, as it is typically delivered.
  • the reference numerals are therefore chosen the same as in the first embodiment, but each receive dert letter "b" as an addition.
  • the essential difference of this second embodiment of the valve 3b to the previously explained first embodiment of the valve 3a is that the constriction 330b of the dome 33b is located substantially below the distal end portion 340b of the valve housing 34b.
  • the very small gap between the seal 341b of the valve housing 34b and the roof 331b of the dome 33b can be made by placing the filling head and light pressure on the Ventilstem 35b, whereby the valve housing 34b can be moved together with the seal 341b slightly in the axial direction. Then, the filling by the thus generated very small gap between the seal 341b of the valve housing 34b and the roof 331b of the dome 33b take place, as already described for the firstticiansbeisp ⁇ el of the valve 3a with the aid of Fig. 5.
  • the constriction 330b of the dome 33b is not gastight on
  • Valve housing 34b which is also the case with the constriction 330a of the dome 33a of the first embodiment of the valve 3a is not the case. There, the expansion of the dome is made so that the valve housing 34a together with the seal 341a can be slightly moved in the axial direction to allow the narrow gap between the seal 341a and the roof 331a of the dome 33a, through which then the pressurized Fluid can get into the interior of the can.
  • the dome 33b is compressed immediately below the distal end portion 340b of the valve housing 34b until it Valve body rests.
  • the gasket 341b gas-tight against the roof 331b of the dome 33b, and the valve housing 34b is then firmly enclosed.
  • the advantages of this variant are the same as already mentioned above:
  • the dome 33b is easily accessible to the tool for compressing the dome, and when filling the interior of the can can no pollution of the Can occur.
  • a possible deflagration volume is likewise low, which is of particular interest in the case of the use of combustible or toxic gases as fluid.
  • the volume or mass dosage of the fluid into the interior of the can is good.
  • valves used in the description of the method according to the invention are so-called “male” valves - the valve stem protrudes.
  • female valves the valve stem protrudes.
  • the filling head must be designed accordingly.

Abstract

Bei einem Verfahren zum Befüllen des Innenraums (10) einer Dose (1) mit einem unter Druck stehenden Fluid wird in den Innenraum (10) der Dose (1) ein Beutel (2) eingebracht, der mit einem Ventil (3; 3a; 3b) verbunden ist. Das Ventil weist einen Ventilteller (30; 30a; 30b) mit einem Dom (33;33a;33b) auf, in dem ein Ventilgehäuse (34;34a;34b) angeordnet ist. Nach dem Einbringen des Beutels (2) in den Innenraum (10) der Dose (1) wird der den Beutel (2) umgebende Innenraum (10) der Dose (1) mit dem unter Druck stehenden Fluid befüllt. Dabei wird der Innenraum (10) der Dose (1) - bei am Rand der Dose gasdicht mit der Dose (1) verbundenem Ventilteller (30; 30a; 30b) - durch einen im Dom (33; 33a; 33b) vorhandenen Zwischenraum zwischen Ventilgehäuse (34; 34a; 34b) und Ventilteller (30; 30a; 30b) befüllt. Nach dem Befüllen des Innenraums (10) der Dose (1) wird der im Dom (33; 33a; 33b) vorhandene Zwischenraum zwischen Ventilgehäuse (34; 34a; 34b) und Ventilteller (30;30a;30b) gasdicht geschlossen.

Description

Verfahren zum Befüllen des Innenraums einer Dose mit einem unter Druck stehenden Fluid
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen des Innenraums einer Dose mit einem unter Druck stehenden Fluid gerαäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.
Es ist bekannt, ein auszubringendes Medium in einem Beutel bereitzustellen, der im Innenraum einer Dose angeordnet und mit einem betätigbaren (im Ruhezustand geschlossenen) Ventil versehen ist. Der Innenraum der Dose steht unter Druck, sodass bei einer Betätigung des Ventils der Druck im Innenraum der Dose dazu führt, dass Druck auf den Beutel ausgeübt und das Medium aus dem Beutel ausgebracht wird, solange das Ventil geöffnet ist. Werden Dosierventile verwendet, so wird die jeweils in der Dosierkammer des Dosierventils enthaltene Menge des Mediums ausgebracht, die Dosierkammer also entleert, sodass nach dem Schliessen des Dosierventils anschliessend der Druck im Innenraum der Dose dazu führt, dass durch den Druck, der auf den Beutel ausgeübt wird, die Dosierkammer des Dosierventils wieder mit auszubringendem Medium gefüllt wird.
Ein solches Ventil (egal ob als Dosierventil ausgebildet oder nicht) ist mit einem Ventilteller versehen, der bei befülltem Innenraum der Dose gasdicht mit dem Rand der Dose verbunden ist, um den Innenraum der Dose gegen aussen abzudichten. In der Mitte weist der Ventilteller einen Dom auf, in welchem ein Ventilgehäuse fest eingefasst ist. Im Ventilgehäuse' ist typischerweise ein Ventilstem gegen eine Rückstellkraft (z.B. gegen die Rückstellkraft einer Feder) betätigbar angeordnet, um das Ventil öffnen zu können. Nach Betätigung wird das Ventil automatisch wieder geschlossen (z.B. durch die Rückstellkraft der Feder). Ventilgehäuse und - im geschlossenen Zustand des Ventils auch der Ventilstem - sind typischerweise durch eine Dichtung gegen aussen abgedichtet, die zwischen dem Dach des Doms und der zum Dach weisenden Stirnfläche des Ventilgehäuses angeordnet ist.
Bei der Herstellung - wie sie heutzutage erfolgt - wird zunächst der unbefüllte Beutel in den Innenraum der ebenfalls unbefüllten Dose eingebracht. Der Ventilteller wird allenfalls nur lose - jedenfalls aber nicht fluiddicht - auf den Rand der Dose aufgesetzt, oder wird in sehr geringem Abstand über dem Rand der Dose gehalten. Über die Dose und den allenfalls lose aufsitzenden Ventilteller wird von oben her eine Füllvorrichtung nach dem Prinzip einer Glocke gestülpt, welche von aussen her fluiddicht an der Aussenwand der Dose anliegt, was durch eine entsprechende Dichtung erreicht werden kann. Da der Ventilteller nicht fluiddicht auf dem Rand der Dose aufliegt, kann dann mit Hilfe der Füllvorrichtung durch den nicht fluiddichten Spalt zwischen
Ventilteller und Dosenrand ein unter Druck stehendes Fluid in den Innenraum der Dose eingebracht werden. Bei einem solchen Fluid kann es sich z.B. um ein Flüssiggas handeln, insbesondere um ein brennbares Gas (z.B. Propan, Butan) in flüssiger Form, aber auch um ein Fluid in gasförmiger Form. Nach dem Befüllen des Innenraums mit dem Fluid muss der Ventilteller mit dem Rand der Dose gasdicht verbunden werden (was typischerweise mit Hilfe einer im Ventilteller angeordneten Dichtung und Umbördeln des Rands des Ventiltellers erfolgt), damit das unter Druck stehende Fluid nicht mehr aus dem Innenraum der Dose entweichen kann. Ist dies erfolgt, kann anschliessend durch den Ventilstem hindurch der Beutel mit dem auszubringenden Medium befüllt werden. Der Beutel kann aber auch bereits befüllt sein.
Diese Art der Befüllung ist zwar grundsätzlich funktionstüchtig, weist aber noch gewisse Nachteile auf. So ist es von der gerätetechnischen Seite her grundsätzlich nachteilig, dass das Umbördeln des Rands des Ventiltellers bei aufgesetzter Füllvorrichtung (Glocke) erfolgen muss, ansonsten könnte nämlich das unter Druck stehende Fluid aus dem Innenraum der Dose durch den gleichen Spalt, durch den die Befüllung erfolgt ist, wieder entweichen. Das ist aber technisch sehr schwierig durchzuführen, weil ja die Füllvorrichtung (Glocke) das Heranführen eines geeigneten Crimp-Werkzeugs zum Rand des Ventiltellers behindert. Darüber hinaus kann bei der Befüllung des Innenraums der Dose mit Flüssiggas die Aussenwand der Dose mit Rückständen verschmutzt werden, sodass sie nach abgeschlossener Befüllung gereinigt werden muss. Ein weiterer Nachteil ergibt sich bei der Verwendung von brennbaren Gasen (wie z.B. Propan, Butan) oder gar toxischen Gasen. Nach dem Befüllen ist nämlich das Restvolumen unter der Glocke verhältnismässig gross, so dass beim Abziehen der Glocke das Restvolumen entweder verpufft (was auf Dauer nicht unerhebliche Risiken zur Folge haben kann) oder aufwändig abgesaugt werden muss. Ausserdem ist es schwierig, auf diese Weise eine genaue volumenmässige bzw. massenrαässige Dosierung des Fluids in den Behälter hinein zu erreichen, die Schwankungen des gewünschten Volumens bzw. der Masse können hierbei nicht unerheblich sein.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an, deren Aufgabe es ist, ein Verfahren vorzuschlagen, mit welchem die vorstehend genannten Nachteile bei der Befüllung des Innenraums der Dose vermieden werden können und gleichzeitig eine einfache Befüllung des Innenraums möglich ist .
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, wie es durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs charakterisiert ist. Vorteilhafte Varianten des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Insbesondere wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren zum Befüllen des Innenraums einer Dose mit einem unter Druck stehenden Fluid (unter diesem Begriff sind sowohl Gase als auch Flüssigkeiten - insbesondere auch Flüssiggase - zu subsummieren) in den Innenraum der Dose ein Beutel eingebracht. Der Beutel (welcher selbst entweder unbefüllt ist oder auch befüllt sein kann) ist mit einem Ventil verbunden, welches einen Ventilteller mit einem Dom aufweist, in dem ein Ventilgehäuse angeordnet ist. Nach dem Einbringen des Beutels in den Innenraum der Dose wird der den Beutel umgebende Innenraum der Dose mit dem unter Druck stehenden Fluid befüllt. Dies erfolgt derart, dass der Innenraum der Dose - bei am Rand der Dose gasdicht mit der Dose verbundenem Ventilteller - durch einen im Dom vorhandenen Zwischenraum zwischen Ventilgehäuse und Ventilteller befüllt wird. Nach dem Befüllen des Innenraums der Dose wird der im Dom vorhandene Zwischenraum zwischen Ventilgehäuse und Ventilteller gasdicht geschlossen. Dieses Verfahren hat mehrere Vorteile: Zunächst kann die Dose mit dem Rand des Ventiltellers gasdicht verbunden werden, weil die Befüllung des Innenraums der Dose mit dem unter Druck stehenden Fluid ja im Bereich des Doms erfolgt. Durch Aufsetzen eines Füllkopfs ist dabei der Dom gut zugänglich, sodass nach dem Befüllen mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs der im Bereich des Doms vorhanden Zwischenraum zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ventilteller gasdicht geschlossen werden kann, wie noch genauer erläutert werden wird. Eine Verschmutzung der Dose tritt nicht auf, und ein allfälliges Verpuffungsvolumen ist äusserst gering, was das Verfahren besonders vorteilhaft macht. Ausserdem lässt sich eine gute Genauigkeit bei der Dosierung des in die Dose einzubringenden Volumens oder der Masse an Fluid erreichen.
Bei einer Variante des erfindungsgemassen Verfahrens wird ein Ventil mit einem Ventilteller verwendet, dessen Dom eine Verengung aufweist, an welcher der Innendurchmesser des Doms kleiner ist als der Aussendurchmesser des Ventilgehäuses in einem innerhalb des Doms angeordneten distalen Endbereich des Ventilgehäuses. Wenn man die Ventile zukauft, werden sie regelmässig in dieser Form angeliefert, wobei die Verengung des Doms an unterschiedlichen Stellen angeordnet sein kann, wie im folgenden noch erläutert wird, sodass dann ggf. auch verschiedene Varianten des Verfahrens beim Befüllen in Betracht kommen.
So wird bei einer ersten Variante des erfindungsgemassen Verfahrens ein Ventil verwendet, bei dem die Verengung des Doms unmittelbar unterhalb des distalen Endbereichs des Ventilgehäuses angeordnet ist. Hier wird der Dom aufgeweitet, damit der Innenraum der Dose befüllt werden kann. Dieses Aufweiten des Doms erfolgt typischerweise bevor der Rand des Ventiltellers mit dem Dosenrand gasdicht verbunden wird. Nach der gasdichten Verbindung des Randes des Ventiltellers mit dem Dosenrand kann eine Befüllung nicht mehr durch einen Spalt zwischen dem Rand der Dose und dem Rand des Ventiltellers erfolgen. Stattdessen erfolgt die Befüllung durch den Zwischenraum zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ventilteller im Bereich des Doms.
Bei einer Weiterbildung dieser Variante wird nach dem Befüllen des Innenraums der Dose bei von innen her gasdicht am Dom anliegendem Ventilgehäuse der Dom dann unmittelbar unterhalb des distalen Endbereichs des Ventilgehäuses wieder zusammengedrückt, bis er am Ventilgehäuse anliegt. Somit ist dann das gasdicht am Dach des Doms anliegende Ventilgehäuse wieder fest eingefasst.
Bei einer zweiten Variante des erfindungsgeraässen Verfahrens wird ein Ventil verwendet, bei dem die Verengung des Doms wesentlich unterhalb des distalen Endbereichs des Ventilgehäüses angeordnet ist. Wenn die Ventile in dieser Form angeliefert werden,- braucht der Dom nicht aufgeweitet zu werden, wie noch näher erläutert werden wird.
Bei einer Weiterbildung dieser Variante wird nach dem Befüllen des Innenraums der Dose bei von innen her gasdicht am Dach des Doms anliegendem Ventilgehäuse der Dom unmittelbar unterhalb des distalen Endbereichs des
Ventilgehäuses zusammengedrückt, bis er am Ventilgehäuse anliegt. Somit ist dann das gasdicht am Dach des Doms anliegende Ventilgehäuse fest eingefasst.
Weitere vorteilhafte Aspekte bzw. Varianten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von vorteilhaften Varianten des erfindungsgemässen Verfahrens mit Hilfe der Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Dose, bei der im Innenraum der Dose ein Beutel mit Ventil angeordnet ist (sog. "bag on valve") und der Rand des Ventiltellers mit dem Dosenrand verbunden ist;
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ventils, wie es typischerweise angeliefert wird;
Fig.3 das Ventil aus Fig. 2 mit aufgeweitetem Dorn;
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ventils wie es typischerweise angeliefert wird; und
Fig. 5 das erste Ausführungsbeispiel des Ventils mit aufgeweitetem Dom gemäss Fig. 3 mit aufgesetztem Füllkopf.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Dose 1 gezeigt, in deren Innenraum 10 ein Beutel 2 angeordnet ist, der mit einem Ventil 3 verbunden ist ("bag on valve") . Im Beutel 2 ist das auszubringende Medium enthalten, während sich im Innenraum 10 der Dose 1, welche den Beutel 2 umgibt, ein unter Druck stehendes Fluid, 2.B. Druckluft, befindet. Der Rand 31 des Ventiltellers 30 ist mit dem Dosenrand 11 gasdicht verbunden, was beispielsweise durch Umbördeln der beiden Ränder erfolgen kann, wobei typischerweise eine im Bereich des Randes des Ventiltellers 30 vorgesehene Dichtung 32 zwischen den beiden Rändern eingeklemmt wird (siehe auch Dichtung 32a in Fig. 2) . Dieser Zustand der Dose 1 ist in Fig. 1 dargestellt. Im zentralen Bereich weist der Ventilteller 30 einen Dom 33 auf, in welchem der distale Bereich 340 eines Ventilgehäuses 34 fest eingefasst ist. Im Ventilgehäuse 34 ist ein Ventilstem 35 angeordnet, der gegen die Kraft einer Feder 36 betätigbar ist. Nach aussen hin ist das
Ventilgehäuse 34 mit Hilfe einer Dichtung gegen das Dach des Doms 33 abgedichtet, sodass im Ruhezustand das im Innenraum 10 der Dose 1 befindliche, unter Druck stehende Fluid nicht aus der Dose 1 entweichen kann, sondern im Innenraum 10 der Dose 1 eingeschlossen ist und von aussen auf den Beutel 2 drückt. Wird nun der Ventilstem 35 gegen die Kraft der Feder 36 betätigt, so wird das im Beutel 2 befindliche Medium durch den Ventilstem 35 hindurch ausgebracht, weil das im Innenraum 10 der Dose befindliche, unter Druck stehende Medium (z.B. die Druckluft) auf den Beutel 2 drückt.
In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ventils 3a dargestellt, wie es typischerweise von einem Ventilhersteller angeliefert wird. Wie zu erkennen ist, ist in der Nähe des Randes 31a des Ventiltellers 30a eine Dichtung 32a vorgesehen, die beim Verbinden des Randes 31a des Ventiltellers 30a mit dem Dosenrand eine gasdichte Verbindung dieser beiden Teile sicher stellt. Im zentralen Bereich des Ventiltellers 30a ist ein Dom 33a ausgebildet, in welchem der distale Endbereich 340a eines Ventilgehäuses 34a fest eingefasst ist. Zu diesem Zweck weist der Dom 33a eine Verengung 330a auf, an welcher der Innendurchmesser des Doms 33a kleiner ist als der Aussendurchmesser des distalen Endbereichs 340a des Ventilgehäuses 34a. Diese Verengung 330a des Doms 33a ist unmittelbar unterhalb des distalen End- bereichs 340a des Ventilgehäuses 34a angeordnet, weshalb das Ventilgehäuse 34a fest eingefasst ist. An der zum Dach 331a des Doms 33a weisenden Fläche des Ventilgehäuses 34a ist eine Dichtung 341a vorgesehen, durch welche das eingefasste Ventilgehäuse gasdicht am Dach 331a des Doms 33a anliegt. Der Ventilstem 35a ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel des Ventils 3a gegen die Kraft einer Feder 36a betätigbar. Wird bei befüllter Dose und befülltem Beutel der Ventilstem 35a abwärts bewegt, kann ein im Ventilgehäuse befindliches, auszubringendes Medium durch die Öffnung 350a in den Auslasskanal 351a des Ventilstems 35a gelangen und somit ausgebracht werden.
Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren wird die Dose 1 (siehe Fig.l) befüllt, während der Ventilteller 30 an seinem Rand 31 mit dem Rand 11 der Dose 1 gasdicht verbunden ist. Dabei ist der Beutel 2 noch nicht mit dem auszubringenden Medium gefüllt.
Betrachtet man dazu erneut das Ausführungsbeispiel des Ventils 3a gemäss Fig. 2, so wird vor dem gasdichten Verbinden des Randes 31 des Ventiltellers 30 mit dem Rand 11 der Dose 1 zunächst der Dom 33a des Ventils 3a aufgeweitet, so dass das Ventil 3a so aussieht wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Anschliessend wird das Ventil 3a mit dem aufgeweiteten Dom 33a auf die Dose aufgesetzt und der Rand 31a des Ventiltellers 30a wird mit dem Rand 11 der Dose 1 (siehe Fig. 1) gasdicht verbunden, was mit Hilfe der Dichtung 32a derart erfolgen kann, wie es bereits weiter oben beschrieben ist.
Sodann wird - wie in Fig. 5 dargestellt - ein Füllkopf 4 von aussen her auf das Dach 331a des Doms 33a aufgesetzt, und der Ventilstem 35a wird geringfügig nach unten gedrückt, sodass ein sehr kleiner Spalt zwischen der Dichtung 341a und dem Dach 331a des Doms 33a entsteht, der in Fig. 5 nicht erkennbar ist. Durch diesen Spalt hindurch wird der Innenraum der Dose befüllt. Die Zuführung des unter Druck stehenden Fluids, z.B. Druckluft, erfolgt durch einen ersten Füllkanal 40 im Füllkopf 4 hindurch. Damit das unter Druck stehende Fluid (das prinzipiell auch ein Flüssiggas sein könnte) bei der Zuführung in den Innenraum der Dose nicht entweichen kann, umfasst der Füllkopf 4 mehrere Dichtungen 41,42,43. Das Fluid - hier die Druckluft - wird entsprechend den Pfeilen am oberen Ende des Füllkopfs 4 in den ersten Füllkanal 40 eingebracht. Durch diesen Füllkanal 40 hindurch gelangt die Druckluft dem Verlauf der gestrichelten Linie und den Pfeilen folgend durch den sehr kleinen Spalt zwischen der Dichtung 341a des Ventilgehäuses 34a und dem Dach 331a des Doms 33a hindurch und dann seitlich am Ventilgehäuse 34a entlang in den Innenraum der Dose. Auf diese Weise wird der Innenraum der Dose befüllt. Zu beachten ist, dass die Darstellung in Fig. 5 einen Zustand zeigt, bei dem die (hier nicht dargestellte) Dose zumindest teilweise schon befüllt ist und das unter Druck stehende Fluid - hier die Druckluft - das Ventilgehäuse 34a nach oben drückt.
Nachdem der Innenraum der Dose befüllt ist, wird der sehr kleine Spalt zwischen der Dichtung 341a des Ventil- gehäuses 34a und dem Dach 331a des Doms 31a wieder geschlossen, indem mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs der Dom 33a unmittelbar unterhalb des distalen Endbereichs 340a des Ventilgehäuses 34a zusammengedrückt wird - in diesem Fall an der Verengung 330a, bis er am Ventilgehäuse 34a anliegt, sodass die Dichtung 341a gasdicht am Dach 331a des Doms anliegt und das Ventilgehäuse 34a in diesem Zustand fest eingefasst ist. Danach kann in einem zweiten Schritt der Beutel 2 (in Fig. 5 nicht dargestellt) durch einen zweiten Füllkanal 44 des Füllkopfs 4 hindurch mit dem auszubringenden Medium befüllt werden. Grundsätzlich ist auch eine gleichzeitige Befüllung des Innenraums der Dose und des Beutels durch die Füllkanäle 40,44 denkbar, oder aber der Beutel kann bereits befüllt sein, wenn er in den Innenraum der Dose eingebracht wird.
Es ist sofort ersichtlich, dass der Dom 33a gut zugänglich ist für das Werkzeug zum Zusammendrücken des Doms, und dass beim Befüllen des Innenraums der Dose eine Verschmutzung der Dose nicht auftreten kann. Ein allfälliges Verpuffungsvolumen ist ebenfalls gering, was insbesondere bei der Verwendung von brennbaren oder toxischen Gasen als Fluid von Interesse ist. Auch die Genauigkeit bei der volumenmässigen bzw. massenmässigen Dosierung des in die Dose einzubringenden Fluids ist gut.
In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ventils 3b dargestellt, wie es typischerweise angeliefert wird. Die Bezugsziffern sind daher gleich gewählt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, erhalten aber jeweils dert Buchstaben "b" als Zusatz. Der wesentliche unterschied dieses zweiten Ausführungsbeispiels des Ventils 3b zu dem zuvor erläuterten ersten Ausführungsbeispiel des Ventil 3a besteht darin, dass die Verengung 330b des Doms 33b wesentlich unterhalb des distalen Endbereichs 340b des Ventilgehäuses 34b angeordnet ist.
Somit braucht keine Aufweitung- des Doms 33b zu erfolgen, sondern der sehr kleine Spalt zwischen der Dichtung 341b des Ventilgehäuses 34b und dem Dach 331b des Doms 33b kann durch Aufsetzen des Füllkopfs und leichten Druck auf den Ventilstem 35b erfolgen, wodurch sich das Ventilgehäuse 34b mitsamt der Dichtung 341b geringfügig in axialer Richtung verschieben lässt. Sodann kann die Befüllung durch den so erzeugten sehr kleinen Spalt zwischen der Dichtung 341b des Ventilgehäuses 34b und dem Dach 331b des Doms 33b erfolgen, so wie dies bereits für das erste Ausführungsbeispάel des Ventils 3a mit Hilfe von Fig. 5 beschrieben ist. Die Verengung 330b des Doms 33b liegt nicht gasdicht am
Ventilgehäuse 34b an, das ist auch bei der Verengung 330a des Doms 33a des ersten Ausführungsbeispiels des Ventils 3a nicht der Fall. Dort ist die AufWeitung des Doms deshalb erfolgt, damit sich das Ventilgehäuse 34a mitsamt der Dichtung 341a geringfügig in axialer Richtung bewegen lässt, um den schmalen Spalt zwischen der Dichtung 341a und dem Dach 331a des Doms 33a zu ermöglichen, durch welchen dann das unter Druck stehende Fluid in den Innenraum der Dose gelangen kann.
Ist die Dose durch das zweite Ausführungsbeispiel des Ventils 3b in gleicher Weise erfolgt, wie dies für das erste Ausführungsbeispiel des Ventils anhand von Fig. 5 beschrieben ist, wird anschliessend der Dom 33b unmittelbar unterhalb des distalen Endbereichs 340b des Ventilgehäuses 34b zusammengedrückt, bis er am Ventilgehäuse anliegt. Dabei liegt die Dichtung 341b gasdicht am Dach 331b des Doms 33b an, und das Ventilgehäuse 34b ist dann fest eingefasst.
Die Vorteile dieser Variante sind die gleichen wie weiter oben bereits genannt: Der Dom 33b ist gut zugänglich für das Werkzeug zum Zusammendrücken des Doms, und beim Befüllen des Innenraums der Dose kann keine Verschmutzung der Dose auftreten. Ein allfälliges Verpuffungsvolumen ist ebenfalls gering, was insbesondere bei der Verwendung von brennbaren oder toxischen Gasen als Fluid von Interesse ist. Ausserdem ist die volumenmässige bzw. massenmässige Dosierung des Fluids in den Innenraum der Dose hinein gut. Zusätzlich von Vorteil ist, dass hier keine Aufweitung des Doms erfolgen muss, wodurch ein Arbeitsschritt eingespart werden kann, was durch den Anlieferungszustand des Ventils bedingt ist.
Die Ausführungsbeispiele der Ventile, die bei der Beschreibung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet werden, sind sogenannte "männliche" Ventile - der Ventilstem ragt heraus. Ebenso gut können auch sogenannte "weibliche" Ventile verwendet werden, wobei natürlich dann der Füllkopf entsprechend ausgebildet sein muss.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Befüllen des Innenraums (10) einer Dose (1) mit einem unter Druck stehenden Fluid, bei welchem Verfahren in den Innenraum (10) der Dose (1) ein. Beutel (2) eingebracht wird, der mit einem Ventil (3;3a;3b) verbunden ist, welches einen Ventilteller (30;30a;30b) mit einem Dom (33; 33a; 33b) aufweist, in dem ein Ventilgehäuse (34; 34a; 34b) angeordnet ist, und bei welchem Verfahren nach dem Einbringen des Beutels (2) in den Innenraum (10) der Dose (1) der den Beutel (2) umgebende Innenraum (10) der Dose (1) mit dem unter Druck stehenden Fluid befüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (10) der Dose (1) - bei am Rand der Dose gasdicht mit der Dose (1) verbundenem Ventilteller (30; 30a; 30b) - durch einen im Dom (33; 33a; 33b) vorhandenen Zwischenraum zwischen
Ventilgehäuse (34;34a;34b) und Ventilteller (30;30a;30b) befüllt wird, und dass nach dem Befüllen des Innenraums (10) der Dose (1) der im Dom (33; 33a; 33b) vorhandene Zwischenraum zwischen Ventilgehäuse (34; 34a; 34b) und Ventilteller (30;30a;30b) gasdicht geschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem ein Ventil (3a; 3b) mit einem Ventilteller (30a; 30b) verwendet wirdr dessen Dom (33a;33b) eine Verengung (330a;330b) aufweist, an welcher der Innendurchmesser des Doms (33a; 33b) kleiner ist als der Aussendurchmesser des Ventilgehäuses (34a; 34b) in einem innerhalb des Doms angeordneten distalen Endbereich (340a;340b) des Ventilgehäuses (34a;34b).
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem ein Ventil (3a) verwendet wird, bei dem die Verengung (330a) des Doms (33a) unmittelbar unterhalb des distalen Endbereichs (340a) des Ventilgehäuses (34a) angeordnet ist, und bei welchem Verfahren der Dom (33a) vor dem Befüllen des Innenraums (10) der Dose (1) aufgeweitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem nach dem Befüllen des Innenraums (10) der Dose (1) bei von innen her gasdicht (341a) am Dach (331a) des Doms (33a) anliegendem Ventilgehäuse (34a) der Dom (33a) unmittelbar unterhalb des distalen Endbereichs (340a) des Ventilgehäuses (34a) wieder zusammengedrückt wird, bis er am Ventilgehäuse (34a) anliegt.
5. Verfahren nach Anspruch 2, bei welcem ein Ventil (3b) verwendet wird, bei dem die Verengung (330b) des Doms (33b) wesentlich unterhalb des distalen Endbereichs (340b) des Ventilgehäuses (34b) angeordnet ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem nach dem Befüllen des Innenraums (10) der Dose (1) bei von innen her gasdicht am Dach (331b) des Doms anliegendem Ventilgehäuse (34b) der Dom (33b) unmittelbar unterhalb des distalen Endbereichs (340b) des Ventilgehäuses (34b) zusammengedrückt wird, bis er am Ventilgehäuse (34b) anliegt.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4015752A (en) * 1975-01-29 1977-04-05 Precision Valve Corporation Rapid charging valve for a pressurized dispenser
GB2143590A (en) * 1983-07-18 1985-02-13 Aerosol Inventions Dev Valve assembly for container of pressurised fluid
US20050005995A1 (en) * 2003-07-10 2005-01-13 Deutsche Prazisions-Ventil Gmbh Means and method for filling bag-on-valve aerosol barrier packs

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