DE1432279C2 - Ventilbetätigungsknopf für Aerosolbehälter mit nach außen stehendem Ventilschaft - Google Patents

Ventilbetätigungsknopf für Aerosolbehälter mit nach außen stehendem Ventilschaft

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Description

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Die Erfindung betrifft einen Ventilbetätigungsknopf mit Auslaßleitungen für Aerosolbehälter mit nach außen stehendem, hohlem Ventilschaft und einem außerhalb des Schafts verlaufenden Füllkanal.
Aerosolbehälter dieser Art lassen sich wegen des außerhalb des Schafts verlaufenden Füllkanals rasch füllen. Der Betätigungsknopf konnte aber erst nach dem Füllvorgang auf den Schaft aufgesetzt werden. Am Füllkopf ist ein Dichtring angebracht, der mit jedem zu füllenden Behälter zusammenwirken und daher häufig ausgewechselt werden muß (USA.-Patentschrift 2 961 131 und britische Patentschrift 866 747, Fig. 3 bis 6).
Es ist ferner bei einem Aerosolbehälter mit nach außen stehendem, hohlem Ventilschaft und aufgesetztem Ventilbetätigungsknopf bekannt, das Füllen über die Auslaßleitungen mit Ausnahme der Sprühdüse vorzunehmen. Zu diesem Zweck ist der Betätigungsknopf mit einem Stopfen versehen, der nach dem Füllen in einen Hohlraum eingetrieben werden muß. Hierbei ist die Füllgeschwindigkeit durch die Widerstände in den Außlaßleitungen beschränkt (USA.-Patentschrift 2 952 278).
Ferner sind Aerosolbehälter bekannt, die zum rascheren Füllen einen von den Auslaßleitungen unabhängigen Füllkanal aufweisen und bei denen der Betätigungsknopf bereits während des Füllens aufgesetzt sein kann. Dabei verläuft aber der Füllkanal y zentrisch, während 'die Auslaßleitungen exzentrisch &j~ liegen. Dies erfordert Sonderkonstruktionen, bei denen der Betätigungsknopf dauernd abgedichtet mit dem Behälter verbunden sein muß (DT-AS 1 075 055 und GB-PS 866 747, F i g. 1 und 2).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Aerosolbehälter mit nach außen stehendem, hohlem Ventilschaft und einem außerhalb des Schafts verlaufenden Füllkanal einen Weg aufzuzeigen, bei . dem der mit Auslaßleitungen versehene Ventilbetätigungsiuiopf schon vor dem Füllen aufgesetzt sein kann und trozdem ein möglichst geringer Treibgasverlust beim Füllen auftritt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll die Möglichkeit bestehen, die Schwierigkeiten zu vermeiden, die mit dem häufigen Auswechseln der am Füllkopf des Treibmittel-Füllbehälters angebrachten und die Abdichtung gegenüber dem Aerosolbehälter bewirkenden Dichtringe verbunden sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Ventilbetätigungsknopf erfindungsgemäß dadurch gekennzeich- f net, daß eine erste Dichtungsfläche an der Außen- ^i fläche des Knopfes zur Anlage an einem Füllkopf "s vorgesehen ist, daß der Unterteil des Knopfes eine zweite Dichtungsfläche zur Anlage an einem Teil des Behälters aufweist, so daß zwischen Knopf und Behälter eine den Schaft umgebende, gegen die Außenluft abgeschlossene Kammer erzeugbar ist und daß im Knopf mindestens eine Fülleitung vorgesehen ist, die von der Knopfunterfläche innerhalb der Kammerbegrenzung zur Knopfaußenfläche über der ersten Dichtfläche führt, jedoch keine Verbindung zu den Auslaßleitungen hat.
Bei dieser Konstruktion erfüllt der Ventilbetätigungsknopf im Normalbetrieb seine übliche Funktion, d. h. beim Niederdrücken wird der Schaft nach unten verschoben, das Auslaßventil geöffnet und das abzugebende Produkt tritt durch den hohlen Ventilschaft und die Sprühdüse des Knopfes nach außen. Beim Füllen ergibt sich darüber hinaus eine zweite Funktion. Zwischen dem Knopf und dem Behälter wird mit Hilfe der zweiten Dichtungsfiäche während des Füllvorgangs eine gegen die Außenluft abgeschlossene Kammer gebildet, die über eine oder mehrere Fülleitungen mit der durch die erste Dichtungsfläche gegen die Außenluft abgeschlossenen Hauptkammer des Füllkopfes verbunden ist und den
außerhalb des Schafts verlaufenden Füllkanal zu versorgen gestattet. Dies ermöglicht ein rasches Füllen bei geringem Treibgasverlust. Da die Dichtungsflächen nur einmal beim Füllen benötigt werden, ist keine störende Abnutzung zu befürchten.
Die Auslaßleitung kann als eine Höhlung im Unterteil des Knopfes ausgeführt sein, die den Ventilschaft aufnimmt, und die zweite Dichtungsfläche kann diese Höhlung umgeben.
Vorzugsweise ist die zweite Dichtungsfläche eine nach unten ragende Wulst zur Anlage an einer Kappe des Abgabebehälters und zum Umfassen des Ventilschaftes.
Die Fülleitung liegt zweckmäßigerweise mit ihrem oberen Ende in der Oberfläche des Knopfes. Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß die Fülleitung mit ihrem oberen Ende in einer Seitenfläche des Knopfes liegt.
Die erste Dichtungsfläche kann aus einem flachen oder geneigten Rand bestehen, der sich an eine entsprechende Dichtungsfläche des Füllkopfes legt.
Der Knopf mit seinen Dichtungsflächen besteht mit besonderem Vorteil aus genügend nachgiebigem Material, um einen luftdichten Abschluß mit den entsprechenden Anlageflachen zu bewirken.
Ferner kann die erste Dichtungsfläche aus einer Wulst für einen dichtenden Eingriff mit einem nachgiebigen Dichtungsring am Füllkopf bestehen.
Die Zeichnung gibt einige Ausführungsformen der Erfindung wieder, und zwar ist
Fig.l ein senkrechter Schnitt durch einen Teil eines Aerosolbehälters mit einem Untersatz und einem Ventilschaft in aufrechter Stellung, einem in der Mitte geschnittenen Ventilbetätigungsknopf sowie durch einen Füllkopf, wobei die Teile in ihrer Lage zueinander in Nichtfüllstellung gezeigt sind.
Fig. 2 ähnlich der Fig. 1, zeigt aber die einzelnen Teile in der Füllstellung,
Fig. 3 ein senkrechter Schnitt durch den Ventilbetätigungsknopf nach der Linie 3-3 der Fig. 1,
Fig. 4 eine Ansicht wie Fig. 3, zeigt aber eine etwas abgewandelte Form des Knopfes. pe·. Fig. 5 eine Ansicht wie Fig. 1, zeigt aber eine pf andere Ausgestaltung mit den Teilen in Nichtfüllstellung,
Fig. 6 eine Ansicht der Teile der Fig. 5 in Füllstellung und
Fig. 7 ein Querschnitt durch den in Fig. 5 und 6 wiedergegebenen Knopf.
In Fig. 1 bis 3 der Zeichnung ist ein Aerosolbehälter gezeigt, der aus einem Dosenkörper 1 besteht, dessen obere öffnung von einem schalenförmigen Deckel 2 verschlossen wird, der einen Teil der Dose bildet. Dieser Aufsetzdeckel hat einen Fuß 3 mit einem von Hand zu betätigenden Ventil mit hohlem Ventilschaft 4.
Auf dem Ventilschaft 4 sitzt ein Ventilbetätigungsknopf 5 mit einer Höhlung 6 in seinem Boden, um den Ventilschaft 4 mit engem Sitz aufnehmen zu können. Ein Auslaß 7 des Knopfes ist durch innere Durchlässe 8 mit der Höhlung 6 verbunden, so daß bei der Abgabe des Materials aus dem Behälter dieses durch den hohlen Ventilschaft und durch die genannten Durchlässe 8 zum Auslaß 7 geleitet wird, von wo es in die Atmosphäre abgegeben wird. Die Durchlässe 8 können weitgehend verändert werden, während sie im Bereich der Erfindung verbleiben, die sich nicht in erster Linie auf die besondere Ausgestaltung dieser Durchlässe erstreckt. Zum Beispiel können die Durchlässe so ausgebildet sein, wie sie in dem Druckknopf gemäß dem USA.-Patent 3 008 654 oder dem britischen Patent 826 527 gezeigt sind. Bei der Ausführung nach F i g. 1 bis 3 ist der Knopf an seinem Umfang mit einem abdichtenden Widerlager 9 versehen und hat eine nach unten ragende ringförmige Rippe 10 an der Knopfunterseite sowie zwei Fülleitungen 11, die sich senkrecht durch ίο den Knopf von seiner Oberfläche zu seiner Unterfläche erstrecken und die Unterseite innerhalb der Begrenzung durch die Rippe 10 schneiden und radial von der Höhlung 6 des Knopfes entfernt sind.
Das Widerlager 9 kann nach Wunsch flach oder, wie gezeigt, geneigt sein, doch ist es in jedem Fall so ausgestaltet, daß sich seine Form im wesentlichen einer Ringfläche 9 α anpaßt, welche an der Innenseite eines rohrförmigen Teils 12 eines Füllkopfes H so ausgebildet ist, daß beim Absenken des Füllkopfes ao sich die Fläche 9aan das Widerlager 9 legt und mit ihm eine ringförmige, in Fig. 1 und 2 mit SZ bezeichnete Dichtungszone bildet. Der Knopf ist im Spritzgußverfahren aus Polyäthylen oder einem sonstigen Kunststoff hergestellt, der genügend elastisch oder nachgiebig ist, um sich dicht auf die Fläche 9 a zu.legen und mit ihr eine gute Abdichtung in der Dichtungszone zu bilden. Ein besonderer Dichtungsring, der häufig ausgewechselt werden muß, um wirksam zu bleiben, ist nicht erforderlich. Unterhalb der Fläche 9 α erweitert sich der rohrförmige Teil 12, wie an der Stelle 13 gezeigt ist, um ausreichendes Spiel zu gewähren und auch zum Zentrieren der Dose im Füllkopf zu dienen. Die Außenfläche des rohrförmigen Teils 12 kann sich ebenfalls, wie an der Stelle 14 gezeigt, verjüngen, um das Zentrieren der Teile durch Berührung mit dem Deckel 2 zu unterstützen, obwohl das untere Ende des Teils 12 den Boden des Deckels 2 nicht berühren soll. Mit Ausnahme der genannten Besonderheiten ist der Füllkopf H wie üblich ausgestattet. Er weist üblicherweise einen Auslaß 15 mit einem Ventil 16 auf, um das Treibmittel in eine Kammer 17 zu führen, die nachstehend als obere Kammer bezeichnet wird.
Die Ringrippe 10 am Boden des Knopfes kann sich beim Abwärtsdrücken des Knopfes in die Füllstellung gemäß F i g. 2 auf die Oberfläche des Fußes 3 aufsetzen und, da der Knopf aus nachgiebigem Kunststoff besteht, durch die Anlage eine wirksame Abdichtung mit dem Fuß erzielen.
Die Leitungen 11 bilden Durchlässe für das durch den Auslaß 15 des Füllkopfes zugeführte Treibmittel. Zu Beginn des Füllvorgangs wird der Aerosolbehälter in Arbeitsstellung zu dem Füllkopf// gebracht, und Füllkopf und Behälter erhalten die in Fig. 1 gezeigte Stellung zueinander. Zu diesem Zeitpunkt ist das Ventil des Behälters geschlossen.
Die Teile werden dann aus der Stellung nach F i g. 1 in die nach F i g. 2 gebracht, um die Fläche 9 a des rohrförmigen Teils 12 sich fest auf die Oberfläche des Widerlagers 9 an der Dichtungszone SZ pressen zu lassen. Bei weiterer Bewegung, wird der Druckknopf 5 nach unten gedruckt und nimmt dabei den Ventilschaft 4 mit, bis die dichtende Ringrippe 10 auf der Oberfläche des Fußes aufliegt, um mit diesem eine vollständige Abdichtung für eine untere Kammer 18 zu bilden. Dabei werden zwei vollständige Abdichtungen erzeugt, nämlich zwischen der Rinne Ϊ0
und dem Behälter und zwischen der Fläche 9 λ und dem Widerlager 9, so daß sowohl die obere als auch die untere Kammer 17 bzw. 18 gegen die Außenluft abgeschlossen sind.
Eine weitere geringe Abwärtsbewegung des Füllkopfes drückt den Ventilschaft 4 weit genug nach unten, um das mit ihm verbundene Dosenventil zu öffnen und damit eine Verbindung zwischen dem Doseninnern und dem Auslaß 15 des Füllkopfes herzustellen. Es ist wesentlich, daß die Luftabschlüsse erfolgen, ehe das Ventil 16 des Füllkopfes geöffnet wird, um eine Zufuhr an Treibmittel unter Druck durch den Auslaß 15 zu ermöglichen.
Sobald das Ventil 16 geöffnet wird, strömt Treibmittel unter Druck in die verhältnismäßig kleine obere Kammer 17 unterhalb des unteren Endes des Auslasses 15 und oberhalb des luftdichten Abschlusses an dem Widerlager 9. Gleichzeitig strömt das so zugeführte Treibmittel aus der Kammer 17 abwärts durch die Leitungen 11 in die kleine untere ao Kammer 18, die zwischen dem Knopf und der Oberfläche des Fußes 3 und innerhalb der Begrenzung durch die Ringrippe 10 gebildet ist.
Auf diese Weise wird das Treibmittel aus der oberen Kammer 17 auf zwei verschiedenen Wegen weitergeleitet. Es strömt durch den Auslaß 7 und die Durchlässe 8 des Knopfes zu dem inneren Durchlaß des Ventilschaftes 4 und durch diesen Durchlaß nach unten zu dem offenen Ventil und durch dieses in die Dose. Gleichzeitig wird Treibmittel aus der Kammer 17 nach unten durch die Leitungen 11 zu der unteren Kammer 18 und von dort abwärts um die Außenfläche des Ventilschaftes 4, durch den Spielraum zwischen dem Ventilschaft und dem Fuß und von da nach unten durch das offene Ventil in die Dose geleitet. Infolgedessen wird Treibmittel in die Dose sowohl durch das Innere des Ventilschaftes als auch um seine Außenwandung herum zugeführt, so daß ein schnelles Füllen erreicht wird.
Besonderer Wert wird hierbei auf den verhältnismäßig geringen Rauminhalt der Kammern 17 und 18 gelegt. Diese Kammern enthalten zu jeder Zeit sehr kleine Mengen Treibmittel, und infolgedessen verbleibt in ihnen auch nur sehr wenig Treibmittel, das nach Beendigung des Füllvorgangs verlorengeht.
Nachdem der Behälter in der beschriebenen Weise gefüllt worden ist, wird das Ventil 16 des Füllkopfes geschlossen, und der Füllkopf H wird hochgehoben oder der Behälter abgesenkt. Bei diesem Arbeitsgang wird zuerst das Behälterventil durch seine Feder in dem Behälter geschlossen und, wenn es geschlossen ist, der Ventilschaft mit dem Druckknopf angehoben, bis die Teile ihre Stellung nach F i g. 1 wieder einnehmen. Darauf erfolgendes Abheben des Füllkopfes oder Absenken des Behälters bewegt den Druckknopf und den Behälter aus dem Bereich des Füllkopfes, und der Behälter kann entfernt werden. Eine sehr geringe Menge Treibmittel, die in den Kammern 17 und 18 enthalten ist, verflüchtigt sich natürlich, wenn der Füllkopf und der Behälter voneinander getrennt werden, aber infolge des geringen Rauminhalts dieser Kammern geht nur eine vernachlässigbare Menge an Treibmittel verloren.
Bei dem in F i g. 1 bis 3 gezeigten Knopf verlaufen die Leitungen 11 von der Oberfläche zur Unterfläche des Knopfes. Die alleinige Voraussetzung für den Verlauf dieser Leitungen ist jedoch, daß sie die obere und die untere Kammer 17 und 18 ober- und unterhalb der Dichtlingszone verbinden. Diese Leitungen können viele Lagen einnehmen, solange sie nur diese Bedingung erfüllen. So verläuft gemäß Fig. 4 eine Reihe Leitungen 11a von der Knopfunterseite innerhalb der Begrenzung durch die Rippe 10 zur Seitenfläche des Knopfes und schafft so eine Umgehung der Dichtungszone. Die Arbeitsweise ist bei dem Knopf nach Fig. 4 dieselbe wie bei dem Knopf nach Fig. 1 bis 3.
In den bisher beschriebenen Figuren wird ein Widerlager mit einer begrenzten Dichtungsfläche 9 gezeigt, die mit einer entsprechenden Fläche am Füllkopf in Eingriff kommen kann. Bei einer solchen Anordnung ist es sehr zweckmäßig, das Füllen der Dose durch unmittelbare Berührung zwischen dem Füllkopf und dem Knopf und zwischen dem Knopf und der Dose ohne Anwendung irgendeines Dichtungsringes vorzunehmen und damit der Notwendigkeit einer Instandhaltung des Dichtungsringes enthoben zu sein, der sich bei den bisherigen Konstruktionen als sehr störend erwiesen hat.
Doch zeigen F i g. 5 und 6 eine Anordnung, bei welcher eine Abdichtung zwischen dem Füllkopf und dem Knopf, durch die Verwendung eines elastischen, von dem Füllkopf gehaltenen Dichtungsrings bewirkt wird, der dadurch benutzt werden kann, um eine Dichtlingszone zwischen dem Füllkopf und dem Knopf durch Anlage an dem Umfang des Knopfes und durch eine Relativbewegung von Teilen des Füllkopfes zueinander zu bilden.
Gemäß F i g. 5 und 6 ist der Füllkopf H' mit zwei relativ zueinander beweglichen Teilen, nämlich dem Körper 19 des Füllkopfes mit einer Kammer 17 α im Innern, der durch einen von einem Ventil 16 α gesteuerten Auslaß 15 α Treibmittel zugeführt werden kann, und, den Körper 19 umschließend, einer Hülse 20 ausgerüstet, die am unteren Ende eine innere Schulter oder Einbiegung zur Aufnahme eines elastischen Dichtungsringes 22 hat. Das untere Ende des Körpers 19 verjüngt sich an der Unterkante 23 nach innen, um mit dem Dichtungsring in der Weise zusammenzuwirken, daß der Dichtungsring 22 mit einer nach innen gerichteten radialen Komponente gegen die Seite 24 des Knopfes 5 a gepreßt wird. Der Knopf hat einen äußeren Wulst 25, der unterhalb der Auslaßöffnung Ta des Knopfes sitzt. Treibmittelleitungen 11a verlaufen von der Unterseite des Knopfes innerhalb der Begrenzung durch die Rippe 10 a zu der Seitenfläche des Knopfes gerade über dem Wulst.
Bei der Anwendung wird der Behälter in Arbeitsstellung zum Kopf H' gebracht, während die Teile des Kopfes in den in F i g. 5 gezeigten Stellungen zueinander sind. Aus der Figur geht hervor, daß der Dichtungsring 22 den Knopf oberhalb des Wulstes 25 mit geringem Abstand umgibt, aber keine Berührung mit dem Knopf hat.
Zum Füllen des Behälters wird die Hülse 20 in die Stellung nach F i g. 6 gesenkt, wobei der Dichtungsring 22 von dem Wulst 25 gehalten wird. Der Körper 19 des Füllkopfes wird dann gesenkt, um die verjüngte untere Kante 23 in Berührung mit dem Dichtungsring 22 zu bringen. Bei fortgesetztem Absenken drückt die Unterkante 23 den Dichtungsring 22 nach innen, während er gegen eine Abwärtsbewegung von dem Wulst 25 geschützt ist, so daß zwischen der Unterkante 23 und dem Knopf eine Dichtungszone
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geschaffen wird, die einen luftdichten Abschluß ergibt. Inzwischen hat die Unterkante der Rippe 10 a einen luftdichten Abschluß mit der Oberfläche des Fußes 3 des Behälters geschaffen, und es sind eine obere und eine untere Kammer 17« und 18 a gebildet worden, die, abgesehen von den Verbindungsleitungen Ii a, voneinander getrennt sind. Eine weitere geringe Abwärtsbewegung des Körpers 19 des Füllkopfes drückt den Ventilschaft 4 weit genug nach unten, um das Behälterventil von seinem Sitz zu heben, und unmittelbar darauf wird das Ventil 16 α geöffnet, um Treibmittel in die obere Kammer 17 α und von dieser in die untere Kammer 18 α strömen zu lassen und den Behälter in derselben Weise mit Treibmittel zu füllen, wie es oben unter Bezug auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben ist.
Nachdem der Behälter vollständig gefüllt ist, werden die Teile 19 und 20 des Füllkopfes zurückgezogen, um die Dichtung am Dichtungsring 22 aufzuheben und den Knopf freizugeben, so daß das Behälterventil sich schließen kann. Der gefüllte Behälter kann dann von der Füllvorrichtung entfernt werden.
Bei allen gezeigten Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind die obere und die untere Kammer mit verhältnismäßig geringem Rauminhalt gebildet, so daß bei jedem Füllvorgang verhältnismäßig wenig Treibmittel verlorengeht.
In der Praxis kann jede Anzahl von Fülleitungen 11 oder 11a verwendet werden. In Fig. 1 bis 3 sind zwei solche Leitungen gezeigt, während in F i g. 5 bis 7 vier Leitungen wiedergegeben sind.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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Claims (8)

Patentansprüche:
1. Ventilbetätigungsknopf mit Auslaßleitungen, für Aerosolbehälter mit nach außen stehendem, hohlem Ventilschaft und einem außerhalb des Schafts verlaufenden Füllkanal, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Dichtungsfläche (9, 25) an der Außenfläche des Knopfes (S, Sa) zur Anlage an einem Füllkopf (H, H') vorgesehen ist, daß der Unterteil des Knopfes la eine zweite Dichtungsfläche (10, 10 a) zur Anlage an einem Teil des Behälters (1) aufweist, so daß zwischen Knopf und Behälter eine den Schaft (4) umgebende, gegen die Außenluft abgeschlossene Kammer (18, 18 a) erzeugbar ist, und daß im 1S Knopf mindestens eine Fülleitung (11, lla) vorgesehen ist, die von der Knopfunterfläche innerhalb der Kammerbegrenzung zur Knopfaußenfläche über der ersten Dichtfläche führt, jedoch keine Verbindung zu den Auslaßleitungen (7, 8) »° hat.
2. Ventilbetätigungsknopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßleitung (8) eine Höhlung (6) im Unterteil des Knopfes
(5) ist, die den Ventilschaft (4) aufnimmt, und daß die zweite Dichtungsfläche (10) diese Höhlung umgibt.
3. Ventilbetätigungsknopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Dichtungsfläche (10) eine nach unten
. ragende Rippe (10) zur Anlage an einer Kappe des Abgabebehälters (1) und zum Umfassen der. Ventilschafts (4) ist.
4. Ventilbetätigungsknopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülleitung (11) mit ihrem oberen Ende in der Oberfläche des Knopfes (5) liegt.
5. Ventilbetätigungsknopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülleitung (11 a) mit ihrem oberen Ende in einer Seitenfläche des Knopfes (5 a) liegt.
6. Ventilbetätigungsknopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Dichtungsfläche (9) aus einem flachen oder geneigten Rand besteht, der sich an eine entsprechende Dichtungsfläche (9 a) des Füllkopfes (12) legt.
7. Ventilbetätigungsknopf nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Knopf (5) mit seinen Dichtungsflächen (9,10) aus genügend nachgiebigem Material besteht, um einen luftdichten Abschluß mit den entsprechenden Anlageflächen zu bewirken.
8. Ventilbetätigungsknopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Dichtungsfläche aus einem Wulst (25) für einen dichtenden Eingriff mit einem nachgiebigen Dichtungsring (22) an dem Füllkopf (H') besteht.
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