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"Ventilanordnung für Sprühbehälter im Handgebrauch" B e s c h r e
i b u n g ======================= Die Erfindung betrifft eine besonders vorteilhafte
Ventilanordnung für Sprühbehälter im Handgebrauch, die aus einem Ventilteller, einer
weichelastischen als Dichtung dienenden Lochscheibe und einem steifelastisc@en Membraneventil
besteht, während der Ventilteller aus Blech gestanzt ist und dazu dient, die Ventilanordnung
durch Aufbördeln mit de Sprühbehälter zu verbinden, dient die Lochscheibe der Abdichtung.
Die Lochscheibe mußte infolgedessen aus vull-anisierbaren Stoffen hergestellt werden.
Die Vulkanisation vernetzt die Makromoleküle dehnbarer Roh-und Kunststoffe, so da@
sie vollkommen dicht und undurchlässig werden. Die Vulkanisation verteuert jedoch
das Ventil erheblich. Man hat deshalb versucht, die Lochscheibe so zu konstruieren,
daß sie möglichst nicht mehr Masse benötigt, als für die Abdichtung notwendig war.
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Es ist jedoch in der Praxis nicht gelungen, auf vulkanisierte Dichtmassen
u verzichten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nicht vulkanisierte Kunststoffe
trotz ihrer Durchlässigkeit für die Herstellung von Lochschciben verwendbar zu machen
und ihre Eigenschaften im Zusammenwirken mit einer steifelastischen Membrane voll
auszunutzen. Durch die gegenseitige Ergänzung der sehr unterschiedlichen elastischen
Kräfte zwischen Lochscheibe und Membrane sollen hierbei bessere Wirkungen erzielt
werden.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dalX die weichelastische
Lochscheibe mit einer Ringnut zum Einrasten des steifelastischen Membraneventils
ausgestattet ist und diesem als Ventilgenause dient. Die Lochscheibe kann sowohl
aus vulkanisiertem als auch aus nicht vuLkanisiertem Material bestehen, dieses muß
nur weichelastisch sein. Das Membraneventil kann aus steifelastischem Kunststoff
oder auch aus metallischem Material hergestellt sein. Dies muß nur eine große Eigenelastizität
besitzen.
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Nach der Erfindung soll die weichelastische Lochscheibe die mittlere
Öffnung des Ventiltellers außen und innen umschließen und sich über die ganze Innenfläche
des Ventiltellers einschließlich des ßördelrandes erstrecken.
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Bei dieser Bauart hängt die Lochscheibe fest am inneren Öffnungsrand
des Ventiltellers, weil sie ihn außen und innen umschli@@t. Da sich die Kosten fur
eine Lochscheibe,
die aus nicht vulkanisiertem Material hergestellt
wurde, erheblich geringer stellen, kann eine Bauart gewählt werden, die die ganze
Innenfläche des Ventiltellers abdeckt und sich über den Bördelrand erstreckt.
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Erfindungsgemäß werden die gasdurchlässigen Kriechwege im Material
der Lochscheibe so lang gewahlt und die Oberflache der unrittelbaren SinwirkunO
des Gases entzogen, oder an besonders gefährdeten Dichtstellen so zusammengepreßt,
insbesondere unter Verwendung bekannter Labyrinthdichtungen, daß die Dichtheit der
Verschlußwege gewährleistet ist.
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Da nach der Erfindung das N-embraneventil innerhalb der Lochscheibe,
die ihm in diesem Falle als Ventilgehäuse dient, unter Preßdruck zum Einrasten gebracht
ist, entsteht in dieser Ring nut das erstrebte Zusammenwirken der unterschiedlichen
elastischen Eigenschaften. Beide Eigenschaften ergänzen sich. Für das Membraneventil
selbst kann ein besonders hartes Material verwendet werden, weil es in der Ringnut
weichelastisch eingebettet ist, andererseits wird das weichelastische Material der
liocäscheibe in der Ringnut unter starken Preßdruck gesetzt, so daß sich die Gasdurchlässigkeit
nicht mehr schädlich auswirken kann.
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Da das Membraneventil in an sich bekannter Weise mit einer ringförmi
en Dichtlippe ausgestattet ist, die sich
gegen die Lochscheibe als
Dichtsitz abstützt, so entsteht zwischen Nembrane und Lochscheibe ein breiter, ringförmiger
Raum, der mit dem Füllgut, z.B. einem Getränk, ausgefüllt ist. Dieses Füllgut steht
unter dem hohen Innendruck des Sprühbehälters und verhindert, daß auf dieser längsten
Flächenausdehnung der Lochscheibe Gas mit ihr in unmittelbare Berührung kommt.
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I';acl'1 der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, daX die weichelastische
Lochscheibe in der mittleren Öffnung mit einem Gewinde versehen ist. Dieses kann
einem Schraubadapter z.B. für die Entnahmevorrichtung oder für einen das Ventil
bei Nichtgebrauch schützenden Stopfen dienen.
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Der Schraubadapter einer Entnahmevorrichtung kann, insbesondere wenn
die wirksame t:embraneventilfläche großen Innendrücken ausgesetzt ist, außerdem
mit einem oberen Gewinde und einem Schraubdeckel versehen sein. Dieser wirkt mittels
eines axial angeordneten Stiftes auf das Ventil und dient dem Öffnen bzw. Schließen
des oder der ventile.
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@ac@ einer andere Ausführung der Erfindung wird der lnnenrand der
oberen Öffnung des Ventiltellers, der von der weic@elastischen Lochscheibe innen
und außen umgeben ist, mit mindestens einer weichelastischen Ringlippe versehen
sein. Diese gestattet das leichte Einsetzen
eines Adapters, der
sowohl in senkrechter' als auch in seitlicher Hichtung beweglich sein soll.
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Die Eigenart des Membraneventils gestattet es, die Öffnung des Sprühbehälters
oberhal@ der Membrane so abzuschließem, daß kein toter Raum entsteht. Dies ist bei
verderblichen Füllstoffen, wie Bier, Nilch und dergleichen von Bedeutung, von denen
keine Restteile nach der Füllung in der Öffnung des Sprühbehälters verbleiben dürfen.
Hierfür eignet sich eine glatte, rohrförmige obere Öffnung der Lochscheibe und ein
entsprechend glatt einführbares kdapterrohr des Füllkopfes.
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In weiterer Ausßestaltung der Erfindung kann das Membraneventil innerhalb
der ringförmigen Dichtlippe mit einem weiteren Ventil versehen sein, wenn dies für
besondere Füllungen gewunscht ist. Es kann ferner dazu dienen, unzulässige Überdrücke
bei der Befüllung abzulassen. In diesem Falle kann das Mittelventil als Rückschlagventil
ausgebildet -und der Füllkopf mit einem Überdruckventil versehen sein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird das flache Membraneventil
anstatt mit einem ebenfalls flachen Teller und einem ringförmigen Dichtring mit
einem kegelstumpfförmigen Aufsatz Versehen, der mit einem entsprechenden Hohlkegel
in der weichelastischen Dichtfläche als Ventilsitz
einen Ventilverscflluß
bildet. Dieser ist besonders für pulverige Füllstoffe geeignet, z.B. für Natriumbikarbonat
in Feuerlöschern. In diesem Falle muß das Ventil auch bei besonders hohen Innendrücken
mit Sicherheit dichten und beim Öffnen einen möglichst weiten Austrittsweg bieten.
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In den Abbildungen, Figuren 1 - 7, sind verschiedene Ausführungsbeispiele
für Ausführungsformen nach der Erfindung dargestellt.
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In Figur 1 ist der Schnitt durch einen Sprühbehälter 1, z.B. als Bierdose,
dargestellt. Des endeckel und Dosenboden sind nach innen eingezogen, so daü die
Dosen aufeinander stapelbar sind. In der Mitte des Dosendeckels befindet sich eine
durch den Bördelrand 2 begrenzte Öffnung, die mit einer Ventilanordnung verschlossen
ist. Innerhalb des Ventildeckels 3 befindet sic eine aus weichelastischem Material
bestehende Iiocnscüeibe 4. Diese umschließt bei 5 den inneren, etwas eingezogenen,
mittleren Öffnungsrand des Ventiltellers 3. Der Ventilteller 3 ist mit seinem äußeren
Rand 6 nach unten gebogen, so daß er unter Einschluß des inneren Randes der weichelastischen
Lochscheibe 4 fest gegen den Bördelrand 2 gedrückt werden kann. Zur Erhöhung der
Dichtwirkung ist die Lochsoneibe 4 mit Dichtungsrillen 7 im Sinne einer Labyrinthdichtung
ausgestattet. Die weichelastische Lochscheibe 4 umschli@ßt auch die Innenseite des
Börde]randes 2
und ist mit einer Ringnut 18 versehen, in die der
äußere Umrand des steifelastischen Membraneventils 14 federnd einrastet. Auf diese
Weise wird die Lochscheibe 4- zum Ventilgehäuse. Die steifelastische Wirkung der
Membrane 14 ergänzt aich mit dem weichelastischen Material der Lochscheibe 4 und
dient durch den hier entstehenden Preßdruck der Abdichtung an dieser Stelle.
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Die membrane 14 ist mit drei scharfkantigen Dichtrillen versehen,
die sich unter der Wirkung ihrer Eigenelastizität und des gasförmigen Druckpolsters
in die weichelastische Lochscheibe 4 eindrücken. Diese besitzt in ihrem inneren
Rande 5 umlaufende Dichtlippen 16, gegen welche sich die Adapter des Entnahmerohres
17 oder des Füllkopfes 19 abdichtend andrücken.
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Im Ausfuhrungsbeispiel ist das Membraneventil 14 in seiner Mitte mit
einem becherförmigen Ansatz und einem in diesem befindlichen weiteren Membraneventil
15 ausgestattet.
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Dieses wirkt zusammen mit einer den Füllkopf 19 durchdringenden uberdruckleitung,
die an einem Ende mit Durchtrittsöffnungen 20 und am anderen Ende mit dem Überdruckventil
21 ausgerüstet ist.
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Figur 2 stellt eine als knieförmiges Rohr ausgeführte Entnahmevorrichtung
17 dar.
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Figur 3 zeigt den Füllkopf 19 im Schnitt. Auf der linken Seite befinden
sich drei durch Rückschlagventile 22, 23, 24 verschlossene Leitungen. Die Zuleitung
mit dem größeren Querschnitt ist insbesondere für schäumende Flüssigkeiten wie Bier
und dergleichen bestimmt, während die beiden anderen Zuleitungen der Evakuierung,
bzw. der Einführung eines Druckpolsters dienen.
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In Figur 4 ist eine Ventilanordnung für Sprühbehälter dar,;estellt.
Während die linke Hälfte der Figur im wesentlichen der Ausführung nach Figur 1 entspricht,
ist das rechte Membraneventil 14 nur mit seinem oberen Außenrand 2 der weichelastischen
Lochscheibe 4 im dichtenden Eingriff.
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Dagegen ist der Deckel 25 des Sprühbehälters 1 selbst als Ventilgehäuse
ausgebildet. Diese Ausführung ist vor allem für sogenannte Bodydosen bestimmt, in
welche die Ventilkonstruktion durch den noch nicht verscnlossenen Boden der Dose
1 von unten eingeführt und in an sich bekajsnter Weise bei 26 durch Grimpen befestigt
wird.
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Der innere Rand der weichelastischen Lochscheibe 4, der die innere
Öffnung des Dosendeckels 3 außen und innen umsc@ließt, ist mit einem Gewinde 8 versehen.
In dieses Gewinde 6 wird das mit einem entsprechenden Gewinde vers@@ene Adapterrohr
9 der Entnahmevorrichtung 10 einensc@ra@bt. Das Adapterrohr 9 besitzt ferner ein
aus der En@nahmevor @chtung lo herausregendes, mit einem Gewinde 11
versehenes
Ansatzstück. Dieses wird durch den Schraubdeckel 12 verschlossen. Der Schraubdeckel
12 besitzt in seinem Inneren einen axial angeordneten Stift 13, der zum Öffnen der
Membrane 14 dient.
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Figur 4 zeigt das Ventil 14 im geöffneten Zustand. Die ringförmige
Dichtlippe ist' duch die Wirkung des Stiftes 13 von der weichelastischen mocscheibe
4, die als Ventilsitz dient, abgehoben. Infolgedessen kann das Füllgut über das
angedeutete Steigerohr in das innere der Entnahmevorrichtung 1o eintreten und über
die schwenkbar angebrachte Tülle 27 aufgefangen werden.
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In Figur 5 sind zwei Ausführungsformen mit leicht nach au@en durchgewölbtem
Ventildeckel 3a dargestellt. In der linken Hälfte befindet sich die Entnahmevorrichtung
17, nie illit ihrem Adapterrohr in die obere Öffnung der weichelastischen Lochscheibe
4 eindringt und durch Rerabdrücken das Ventil 14 öffnet.
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In der rechten Hälfte der Figur 5 ist das Adapterrohr 29 eines nicht
dargestellten Füllkopfes gezeichnet. Dieses besitzt, ebenso wie der innere Hand
der Lochschiebenöffnung, eine glatte Fläche, so da@ sich keine toten Räume bilden,
in denen sich Reste des Füllgutes nach Herausnahme des Fülladapters 29 sammeln könnten.
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ii;ur 6 zeigt im Schnitt und in der Draufsicht die Lasche 28,
die
am Ventilverschluß angebracht ist, um beim Versand des Sprühbehälters die Entnahmevorrichtung
10 aufnehmen zu können. In.der Draufsicht ist durch die gestrichelten geraden Linien
30 eine perforierte Abreißlinie angedeutet, durch welche ein unbefugtes Öffnen der
Dose verhindert werden soll, In Figur 7 ist eine Abwandlung der Ventilbauweise gegenüber
der Darstellung in Figur 4 gezeichnet. Diese Ausführung ist insbesondere für das
Ausspruhen pulverförmigen Füllgutes, z.B. für Feuerlöschgeräte, entwickelt. Die
Membrane 14 enthält anstelle der in Figur 4 dargestellten ringförmigen Dichtlippe
eine konische Aufwölbung 31, die mit einer entsprechenden konischen Gestaltung --32
der weichelastischen Lochscheibe 4 den Ventilverschluß bildet, Das Ventil 14 wird
dadurch geöffnet, daß der Mittelstift 13 durch eine Schraubbewegung des Deckels
12 auf die kitte der konischen Aufwölbung 31 wirkt und diese von ihrem Ventilsitz
32 nach unten abhebt. Hierdurch entsteht eine Austrittsöffnung 33 in Form eines
Kegelmantels, der einen weiten Austrittsweg gestattet.