DE1450303B1 - Behaelter zur Ausgabe fliessfaehigen Behaelterinhalts durch Druckwirkung eines Treibmittels auf den Behaelterinhalt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter zur Ausgabe von fließfähigem Inhalt durch Druckwirkung eines Treibmittels auf den Inhalt, bei welchem ein nahtloser, länglicher Metallzylinder einen gegen den Boden dieses Zylinders offenen, den Behälterinhalt gegen das Treibmittel abdichtenden napfförmigen Kolben schwimmend und durch die Innenwandung des Zylinders gleitbar geführt aufnimmt, wobei die Mantelfläche des Kolbens gegenüber der Innenwandung des Zylinders eine Neigung aufweist, bei der Gleitberührung lediglich an der dem Zylinderboden zugekehrten freien Kolbenkante vorliegt, während sich zwischen der Zylinderwandung und der Kolbenmantelfläche eine Ringzone aus dem Behälterinhalt von keilförmigem Querschnitt ergibt.

Bei bekannten Kunststoffkolben tritt leicht ein Kaltfließen des Kunststoffmaterials ein, wodurch dieses seine Gestalt als Dichtkeil gegen das Produkt verliert. Die hierbei in Kauf zu nehmenden Verluste sind zu hoch. Bei bekannten Konstruktionen wird ein frei schwimmender Kolben benutzt, dessen Kolbenkante nicht in abdichtender Anlage mit der Behälterinnenfläche gehalten ist. Bei dem bekannten Behälter ist der größte Durchmesser des Kolbens stets etwas geringer als der Innendurchmesser des zugeordneten Behälters. Es sind auch bereits Konstruktionen bekannt, bei denen konische Spalte zwischen den Kunststoffkolben und der Behälterinnenwand vorhanden waren; hier besteht jedoch die Gefahr des Ausdehnens der Kolbenmäntel im Moment der ausgabeseitigen Druckentlastung und damit ein Vernichten des keilförmigen Spaltes.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Führung und die gleichzeitige Abdichtung des Kolbens zu verbessern und die Führung des Kolbens unter Aufrechterhaltung des Flüssigkeitskeils am Kolbenmantel herbeizuführen, und zwar in allen Betriebszuständen bis zur völligen Entleerung, wobei an der Berührungskante des Kolbens die sichere Abdichtung dauernd aufrechterhalten werden soll.

Die Lösung die Aufgabe erfolgt dadurch, daß der Kolben aus einem elastisch federnden Metall besteht und an seiner freien Kolbenkante im nicht eingesetzten Zustand einen Durchmesser aufweist, der den des Behälters geringfügig überschneidet, und daß sich der Durchmesser des Zylinders von der Seite seines Dekkels zur Ausgabeseite hin stetig erweitert.

Vorzugsweise ist der Behälter so ausgebildet, daß die Ringwand des Kolbens auf die Ringkante des Kolbens hin nach unten und außen derart geneigt verläuft, daß zwischen der Ringwand und der Innenwandung des Zylinders ein Winkel von einem halben Grad bis etwa zwei Grad vorhanden ist.

Zweckmäßig verläuft die Ringwand des Kolbens von der freien Kolbenkante ausgehend zunächst nach innen schräg geneigt und dann im wesentlichen parallel zur Innenfläche des Behälterzylinders.

Die Forderung nach Führung kombiniert mit gleichzeitiger Abdichtung des Kolbens, und zwar in allen Betriebszuständen bis zur völligen Entleerung, wird also voll erreicht.

Der Druck auf der Treibmittelseite des Behälters bleibt immer größer als der Druck auf der Produktseite des Behälters. An der Keilringkante wird jedoch ein geringes Druckdifferential hervorgerufen; es wird vermutet, daß der Differentialdruck ein Ergebnis einer besseren Abstreifwirkung der Kolbenlippe ist, die mit der tatsächlichen Bewegung des Kolbens durch den Behälter kombiniert wird. Erreicht werden hervorragende und überraschende Abdichtungseigenschaften an der Kontaktlinie zwischen Kolbenlippe und Behälterwand und dadurch ein geringerer Treibmittelverlust von der Treibmittelseite des Kolbens in den Produktbereich der Kammer hinein.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden, welche zeigen in

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform und

F i g. 3 einen Teilschnitt durch eine dritte Ausführungsform.

In F i g. 1 ist eine Sprühdose gezeigt, die aus einem länglichen, nahtlosen Metallzylinder 1 besteht, der am oberen Ende mit dem üblichen Halsteil 12 versehen ist, an dem ein Ventilhalter 14 sitzt. In diesen Halter ist ein Ventil 16 eingesetzt, mit einem Betätigungselement 18, das mit einem Gewinde 20 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Schutzkappe versehen ist. Das Ventil 16 reicht durch eine Öffnung im Halter 14 auf die Unterseite in Form eines Sitzes 22 aus Gummi od. dgl., der normalerweise mit einer Kappe 24 verschlossen ist. In üblicher Weise wird durch seitlichen Druck auf das Betätigungselement 18 die Kappe 24 vom Gummisitz 22 gelöst, so daß das Produkt im Zylinder 10 oberhalb des Metallkolbens 26 unter der Wirkung des Treibmitteldruckes im Raum 28 nach oben gepreßt werden kann. Das Produkt wird dann in der üblichen Weise vom Element 18 ausgegeben.

Das untere Ende des Zylinders 10 ist mit einem Deckel 32 verschlossen, der mit der üblichen Doppelnaht bei 32 am Zylinder befestigt ist. Irgendein geeignetes Treibmittel kann in üblicher Weise in den Raum 28 durch eine Öffnung 34 eingefüllt werden; unmittelbar nach dem Einfüllen wird diese Öffnung mit einem massiven Gummistopfen 36 verschlossen.

Mit der unterbrochenen Linie 26 a ist die oberste Lage des Kolbens 26 angedeutet, die dieser einnimmt, wenn der Druckmitteldruck eine volle Bewegung des Kolbens und eine vollständige Abgabe des Produktes bewirkt hat.

Wie in F i g. 1 dargestellt ist, hat also der Kolben 26 eine Ringwand 38, deren Außenfläche sich nach unten hin an die Innenseite des Zylinders 10 unter einem Winkel 39 annähert, der etwa ein halbes Grad oder mehr beträgt. Der Winkel 39 der Außenfläche der Wand kann größer sein, beispielsweise zwei Grad, aber auf jeden Fall und bezüglich jedes auszugebenden Produktes wird er nie so groß gewählt, daß der Kolben sich verkantet oder verklemmt, wodurch das Treibmittel an dem Kolben vorbei oder um den Kolben herum strömen könnte. Der Winkel wird klein genug gehalten, so daß sich nicht eine zu große Menge des Produktes in den Raum zwischen den Wänden einkeilen kann. Eine minimale Schräglage von einem halben Grad ist bei dieser Ausführungsform erforderlich, um einen ausreichenden Produktkeil zwischen der Außenfläche der Kolbenwand und der Innenfläche der Zylinderwand zu erzeugen, wodurch wiederum ein vergrößerter Produktfilmdruck und eine bessere Abdichtung erzielt wird.

Der Kolben 26 in F i g. 1 hat die Form einer umgekehrten Schüssel, ebenso wie die Kolben in den

anderen dargestellten Ausführungsformen. Die Wand 38 ist nach unten und außen unter einem konstanten Winkel zur unteren Kante 40 der umgekehrten Schüssel 26 geneigt, und diese Kante bewirkt die tatsächliche Abdichtung und den Wischkontakt mit der Zylinderwand. Diese Kolbenschüssel kann aus dünnerem Material als die Zylinderwand 10 bestehen, so daß die Wand 38 und ihre Kante 40 unter einer nach außen gerichteten Spannung oder einer Rückfederung stehen, durch die ein Unrundsein entweder des Behälters oder des Kolbens selbst kompensiert wird. Es ergibt sich daraus auch ein besserer Dicht- und Wischkontakt der Kante 40 an der Innenseite der Zylinderwand 10.

Vorzugsweise hat der Zylinder 10 im oberen Teil einen größeren Innendurchmesser, wie bei 42 angedeutet, als im unteren Teil, wie bei 44 angedeutet. Der Zweck solcher unterschiedlicher Durchmesser besteht darin, daß der Kolben im unteren Bereich eine engere Passung hat, wo die Treibmittelkraft größer ist, als in der oberen Lage, wo der Treibmitteldruck geringer geworden ist. Die Seiten der Behälterwand sind nicht notwendigerweise ein perfekter Konus, wenn auch ein solcher gebildet werden kann, wenn das gewünscht wird. Durch Einfügen solcher Durchmesserdifferenzen wird ein vollständiger Kolbenweg gewährleistet und damit voller Verbrauch des Produktes. Vorzugsweise liegt die Durchmesserdifferenz im Bereich von etwa 0,05 bis 0,13 mm. Die Unterschiede in den oberen und unteren Durchmessern können aus wiederholtem Ziehen und den HaIsbildungs-Arbeitsgängen bewirkt werden, die beim Ziehen des Zylinders durchgeführt werden.

Varianten der Schrägstellung oder Divergenz der Außenfläche des Kolbens sind in Fig. 2 und 3 dargestellt; die übrigen Teile des Behälters und des Kolbens sind in der gleichen Weise ausgebildet, wie eben beschrieben. In F i g. 2 ist die Kolbenwand 38' ebenfalls nach.unten und außen unter einem Winkel 39 von einem halben Grad bis zwei Grad geneigt, beispielsweise, ist jedoch bei 42 gerade, so daß ein Teil 44 gebildet wird, der parallel zur Innenwand des Behälters 10 liegt. Dadurch wird ein sehr enger Sitz und ein positiver Kontakt mit dem Behälter geschaffen, beides in Verbindung mit den oben erwähnten Vorteilen der Schrägstellung.

Gemäß Fig.3 geht die Wand38" schräg nach unten, beginnend mit einem kleineren Durchmesser, und ist im unteren Teil zur Kante 40 aufgeweitet. Der maximale Filmdruck wird, wie auch bei den anderen Ausführungsformen, an dieser Kante entwickelt, diese ausgeweitete Anordnung sorgt jedoch für eine bessere Wischwirkung im allgemeinen als die beiden anderen Ausführungsformen. Ein solcher aufgeweiteter Kolben ist jedoch nicht so gut für Behälter geeignet, deren Innenfläche mit einem relativ weichen Material beschichtet ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Behälter zur Ausgabe von fließfähigem Inhalt durch Druckwirkung eines Treibmittels auf den Inhalt, bei welchem ein nahtloser, länglicher Metallzylinder einen gegen den Boden dieses Zylinders offenen, den Behälterinhalt gegen das Treibmittel abdichtenden napfförmigen Kolben schwimmend und durch die Innenwandung des Zylinders gleitbar geführt aufnimmt, wobei die Mantelfläche des Kolbens gegenüber der Innenwandung des Zylinders eine Neigung aufweist, bei der Gleitberührung lediglich an der dem Zylinderboden zugekehrten freien Kolbenkante vorliegt, während sich zwischen der Zylinderwandung und der Kolbenmantelfläche eine Ringzone aus dem Behälterinhalt von keilförmigem Querschnitt ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (26) aus einem elastisch federnden Metall besteht und an seiner freien Kolbenkante (40) im nicht eingesetzten Zustand einen Durchmesser aufweist, der den des Behälters geringfügig übersteigt, und daß sich der Durchmesser des Zylinders (10) von der Seite seines Deckels (32) zur Ausgabeseite hin stetig erweitert.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand (38) des Kolbens (26) auf die Ringkante des Kolbens hin nach unten und außen derart geneigt verläuft, daß zwischen der Ringwand (38) und der Innenwandung des Zylinders (10) ein Winkel von einem halben Grad bis etwa zwei Grad vorhanden ist.

3. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand (38") des Kolbens (26) von der freien Kolbenkante (40) ausgehend zunächst nach innen schräg geneigt und dann im wesentlichen parallel zur Innenfläche des Zylinders (10) des Behälters verläuft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen GOPY