DE4108428A1 - Vorrichtung zur dosierten abgabe von unter druck stehenden inhaltstoffen - Google Patents
Vorrichtung zur dosierten abgabe von unter druck stehenden inhaltstoffenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur dosierten Abgabe
von unter Druck stehenden Inhaltstoffen wie Gasen, Flüssig
keiten, Flüssigkeitsmischungen u.ä., insbesondere eine von Hand
zu betätigende Vorrichtung, wobei die Vorrichtung aus einem
eine Öffnung aufweisenden Behälter, einem Behälterabschluß mit
einer Durchtrittsöffnung für ein Entnahmerohr und einem Ventil
besteht.
Vorrichtung dieser Art sind als Sprüh- und Aerosoldosen
millionenfach im Einsatz und haben sich der Bequemlichkeit
ihrer Handhabung wegen einen großen Markt erobert, der sich
noch ständig ausdehnt. Sie finden u. a. im Haushalt, beim Frisör,
in Werkstätten, insbesondere der Kraftfahrzeugindustrie,und in
der Medizin in größtem Ausmaß Verwendung.
Sie dienen der Aufbewahrung und dosierten Abgabe durch Versprü
hen beispielsweise von Haarpflegemitteln, Parfüms, Desodorierungs
mitteln, Desinfektionsmitteln, Insektenbekämpfungsmitteln, von
Wachsen und Polituren, Anstrichmitteln, Rostentfernungsmitteln,
Kraftfahrzeugpflegemitteln, oft auch in Form von Schäumen.
Ein weiteres großes Anwendungsgebiet liegt im Bereich der Medizin
durch Zerstäuben und Vernebeln von Heilwässern, Medikamenten,
ätherischen Ölen, bei der Behandlung von Erkrankung der Luftwege
unter Beimengung von keimtötenden Antibiotika und krampflösenden
Substanzen oder zum Vereisen von Wunden und Knochenbrüchen.
Bei den vorbekannten Aerosoldosen wird der Wirkstoff zunächst
in den meist zylinderförmigen Behälter aus Blech eingebracht,
dann der Behälterabschluß in Form einer Bördelkappe auf den- Rand
des Behälters aufgeclincht und in einem letzten Schritt das
Treibmittel wie Fluorkohlenwasserstoff, Kohlenwasserstoffe wie
Propan und Butan oder CO2 eingepreßt. Die Betätigung des Ventils
für eine dosierte Abgabe im Auf-Zu-System erfolgt durch Druck auf
das Entnahmerohr mittels unterschiedlicher Betätigungsvorrichtun
gen wie aufgesetzten Köpfen, Hebeln u.ä. Die Betätigung des Ven
tils erfolgt durch Niederdrücken des Entnahmerohres, wodurch sich
das Ventil öffnet und die Inhaltstoffe mittels des Treibmittels
durch das Entnahmerohr hindurch austreten und mittels einer
am austrittsseitigen Ende des Entnahmerohres angebrachten und
dem Verwendungszweck angepaßten Spendereinrichtung verteilt
werden.
Eine andere vorbekannte Vorrichtung zur dosierten Abgabe von
unter Druck stehenden Inhaltstoffen, insbesondere von Inhalt
stoffen, die unter hohem Druck stehen, besteht in handhabbaren
Stahlbehältern, die einer Druckbelastung bis zu ca. 200 bar stand
halten und beispielsweise Sauerstoff für die Beatmung bei Luftman
gel in hoch verdichteter Form enthalten, oft unter Zusatz von
Medikamenten. Im Bedarfsfall kann dann der Anwender eine gewisse
Dosis an Sauerstoff durch Betätigen des Ventils über einen
Betätigungshebel entnehmen.
Beiden vorbekannten Typen solcher Vorrichtungen haften eine
ganze Reihe von Nachteilen an, die gerafft dargestellt darin
bestehen, daß im Falle von Sprüh- bzw. Aerosoldosen,
die Ventile aus vielen Einzelteilen bestehen und damit aufwendig sind,
für nahezu jeden Anwendungsfall gesonderte dem Verwen dungszweck angepaßte Bauteile entwickelt werden, so daß oft nur kleine Serien eines bestimmten Ventiltypes möglich sind, was sich wiederum verteuernd auswirkt,
bestimmte Teile des Ventils, insbesondere die meist erforderlichen Spiralfedern die Druck auf den Ventilabschluß ausüben, aus Metall bestehen und damit sehr korrosionsgefährdet sind,
die Austrittsmenge für die verschiedenartigsten Inhaltsstoffe über winzige Öffnungen im Entnahmerohr bestimmt wird, was wiederum das Ventil nur für einen bestimmten Anwendungs fall und Inhaltstoff geeignet macht,
im Falle der Stahlflasche als Behälter und hochver dichteter Gase als Inhaltstoff und Treibmittel äußerst komplizierte und aufwendige Ventilsysteme erforderlich sind, deren Aufwand allenfalls auf dem Gebiet der Medizin vertretbar ist, wobei jedoch auch dabei der Kostenanteil des Inhaltstoffes gegenüber dem technischen und kostenmäßigen Aufwand für das Ventil verschwindend gering ist.
die Ventile aus vielen Einzelteilen bestehen und damit aufwendig sind,
für nahezu jeden Anwendungsfall gesonderte dem Verwen dungszweck angepaßte Bauteile entwickelt werden, so daß oft nur kleine Serien eines bestimmten Ventiltypes möglich sind, was sich wiederum verteuernd auswirkt,
bestimmte Teile des Ventils, insbesondere die meist erforderlichen Spiralfedern die Druck auf den Ventilabschluß ausüben, aus Metall bestehen und damit sehr korrosionsgefährdet sind,
die Austrittsmenge für die verschiedenartigsten Inhaltsstoffe über winzige Öffnungen im Entnahmerohr bestimmt wird, was wiederum das Ventil nur für einen bestimmten Anwendungs fall und Inhaltstoff geeignet macht,
im Falle der Stahlflasche als Behälter und hochver dichteter Gase als Inhaltstoff und Treibmittel äußerst komplizierte und aufwendige Ventilsysteme erforderlich sind, deren Aufwand allenfalls auf dem Gebiet der Medizin vertretbar ist, wobei jedoch auch dabei der Kostenanteil des Inhaltstoffes gegenüber dem technischen und kostenmäßigen Aufwand für das Ventil verschwindend gering ist.
Es besteht deshalb ein dringendes technisches Bedürfnis
nach einer Vorrichtung zur dosierten Abgabe von Inhalt
stoffen, die konstruktiv einfacher und damit weniger
aufwendig ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine solche Vorrichtung zu schaffen, bei der das ver
wendete Ventil mit weniger Einzelteilen auskommt und es
ermöglicht, korrosionsgefährdete Teile wie Spiralfedern
überflüssig zu machen. Zusätzliche Aufgaben bestehen
darin, die Vorrichtung für die verschiedensten Anwendungs
zwecke mit einem Grundtyp an Ventil auszustatten und zu
technisch und wirtschaftlich vertretbaren Bedingungen
den Einsatz hochverdichteter Gase als alleinigen Füll
stoff bzw. als Treibmittel zu ermöglichen.
Gelöst wird die primäre Aufgabe der Vereinfachung einer
Vorrichtung gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1
dadurch, daß das Ventil aus einer Ventilscheibe, die
beweglich in der Öffnung des Behälters gelagert ist
und einer Dichtung im Behälterabschluß besteht.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer Ventil
scheibe läßt sich in der einfachsten und für manche
Anwendungszwecke ausreichenden Ausführungs
form das Ventil zweckmäßig aus einem einzigen Teil fertigen, dann
nämlich, wenn der ohnehin vorhandene Behälterabschluß
mit seiner dem Innern des Behälters zugewandten Fläche
die Funktion der Gegendichtung für die beweglich gela
gerte Ventilscheibe bildet, wie das später an einem
Beispiel bei der Figurenbeschreibung erläutert wird.
Eine verbesserte und bevorzugte Ausführungsform besteht
in einer zusätzlichen Dichtung in der dem Behälterinneren
zugewandten Seite des Behälterabschlusses als Dichtring
bzw. Dichtscheibe, vorzugsweise aus einem zähelastischen
Kunststoff oder aus Gummi. Bei geschlossenem Ventil ist
durch das Zusammenwirken von Ventil und Dichtung ein
sicherer Verschluß gewährleistet.
Von ganz wesentlicher Bedeutung bei der Vorrichtung
nach der Erfindung ist die Ventilscheibe, die bei
Betätigung des Ventils mit Hilfe des Entnahmerohres
herabgedrückt wird, das Ventil öffnet und die Inhalt
stoffe über das Entnahmerohr austreten läßt.
Der Begriff Ventilscheibe im Sinne der Erfindung ist breit.
Für manche Zwecke, beispielsweise bei hochverdichteten
Gasen, kann es ausreichend sein, daß die Ventilscheibe
beweglich gelagert ist und beim Öffnen an den Kanten
die Gase vorbeistreichen läßt. Zweckmäßig ist jedoch,
daß die Dichtscheibe Austrittsöffnungen aufweist, die
bei Betätigung des Ventils freigegeben werden und den
freien Durchtritt der Inhaltstoffe in das Entnahmerohr
zulassen. Zweckmäßig sind diese Austrittsöffnungen
kreis- bzw. segmentförmig in der Peripherie der Dicht
scheibe angeordnet, wie sich das aus der Figurenbeschrei
bung ergibt. Der besondere Vorteil dieser Austritts
öffnungen gegenüber den winzigen Öffnungen in kon
ventionellen Ventilen, insbesondere solchen vom männ
lichen Typ, besteht darin, daß die Befüllung außerordent
lich erleichtert wird, da diese Austrittsöffnungen ca.
50% des Durchschnitts der Behälteröffnung (der Fläche
des Behälterabschlusses) ausmachen und sich dadurch die
Taktzeit beispielsweise für das Einbringen des Treib
mittels wesentlich abkürzen und ein Erhitzen durch zu
großen Reibungswiderstand vermeiden läßt.
Die Ventilscheibe kann in ihrer Gesamtheit das Ventil
abdichten, d. h. flächig gegen die Dichtung im Behälter
abschluß anliegen und abdichten. Bevorzugt ist jedoch,
daß die Ventilscheibe zur Dichtung hin einen ringförmigen
Dichtwulst aufweist, so daß sich eine scharfe ringförmige
Dichtzone ergibt, weil der Innendruck aus dem Treib
mittel bzw. dem hochverdichteten Gas sich auf diesen
eng begrenzten Dichtbereich auswirkt. Zweckmäßig ist
dieser Dichtwulst im Durchmesser etwas größer als der
Durchmesser des Entnahmerohres, so daß bei Betätigung
des Ventils das Entnahmerohr auf die zentrale Kreisfläche
der Ventilscheibe drückt und das Ventil öffnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
die Ventilscheibe als Federscheibe ausgebildet, d. h.
sie ist zur Dichtung hin gewölbt, steht dadurch unter
einer gewissen Spannung und fördert damit die Abdicht
wirkung des Ventils zusätzlich, so daß in dieser Aus
bildung die Federscheibe in sich die bei konventionellen
Ventilen übliche Spiralfeder funktionsmäßig ersetzt und als
ein einziger integraler Bauteil Ventil- und Federwirkung
in sich vereinigt, und damit die gestellte Aufgabe der
Vereinfachung und Einsparung von Bauteilen erfüllt.
Als Material für die Ventilscheibe hat sich verschleiß
fester Kunststoff als zweckmäßig erwiesen. Vor allem
bei Verwendung hochverdichteter Gase und in der Aus
führung als Federscheibe ist Metall, insbesondere
Stahl das bevorzugte Material.
Eine weitere Ausbildung der Vorrichtung nach der Erfin
dung, die sich durch das Ventil aus Ventilscheibe und
Dichtung ergibt, besteht darin, daß der Behälter aus
Stahl bestehen kann, vorzugsweise aus Stahl mit einer
Wandstärke zwischen 1,6 und 2,5 mm, so daß der Behälter
einem Druck von 200 bar standhält. Durch diese bevorzugte
Ausführungsform eröffnet sich in zweifacher Hinsicht ein
gänzlich neuer Anwendungsbereich:
- 1. ist es erstmalig möglich, hochverdichtete Gase wie Luft, Sauerstoff, Stickstoff, CO2, Propan, Butan und Edelgase wie Helium mit einem einfachen preiswer ten, aber trotzdem sicheren Ventil zu versehen und so allgemein in leicht handhabbarer Form für eine dosierte Abgabe verfügbar zu machen. Dem breiten Einsatz solcher hochverdichteter Gase in kleinen Stahlbehältern von ca. 100-1000 ml Inhalt stand bisher im Wege, daß das dafür benötigte Ventil bis zum 100-fachen des Wertes des Stahlbehälters und des Inhalts ausmachte und so auf ganz wenige Anwendungsfälle wie die eingangs schon be schriebene Anwendung in der Medizin beispielsweise für Beatmungszwecke beschränkt war.
- Das Ventil nach der Erfindung reduziert die Gestehungs kosten einer solchen Vorrichtung auf Bruchteile der bisherigen und hilft einem dringenden technischen Bedürfnis ab, das lediglich an zwei exemplarischen Beispielen näher erläutert wird. In letzter Zeit haben mit Helium aufblasbare Figuren, sogenannte Air walker große Verbreitung gefunden, weil sie wie von Gei sterhand geführt Bodenkontakt haben, ohne wie ein Luftballon nach oben zu entschweben. Dieses beliebte Spielzeug und Werbemittel hat aber den ganz entschei denden und seinen Gebrauchswert einschränkenden Nachteil, daß seine Befüllung lediglich aus großen Stahlflaschen mit aufwendigen Reduzierventilen in der Verkaufsstätte möglich ist, der Erwerber dann mit der aufgeblasenen Figur den Heimweg antreten muß, oft mit öffentlichen Verkehrsmitteln oder im eigenen Auto. Außerdem geben diese aufgeblasenen Figuren mit der Zeit Füllgas ab, werden schlaff und fallen in sich zusammen. Die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung macht es nun möglich, daß der Erwerber dieser Figuren eine kleine, handliche Flasche mit hochverdichtetem Heliumgas miterwirbt und das Aufblasen der Figur erst daheim vornimmt und diese jederzeit nachfüllen kann, wenn sie Teile des Füllgases verloren hat oder dies vorübergehend einmal ganz abgelassen worden ist.
- Ein weiteres breites Anwendungsgebiet liegt neben der bereits erwähnten medizinischen Anwendung auf dem Gebiet von Sport, Camping und Rettungswesen. Durch Mitführen einer entsprechenden Vorrichtung in Form einer handlichen Stahlflasche mit dem erfindungs gemäßen Ventil lassen sich Luftmatratzen, Schwimm tiere, Rettungswesten, Schlauchboote, aufblasbare Notliegen u.ä. in wenigen Sekunden aufblasen. Wegen der bereits angesprochenen leichten Befüll- und Wie derbefüllbarkeit, ist auch das Wiederbefüllen problem los und es wird in kurzer Zeit jeder Campingplatz, jede Tauchstation und jede Tankstelle und Kfz.-Werk statt geeignete "Auftankeinrichtungen" haben in ähn licher Weise, in der heute schon Druckluft zur Herstellung des erforderlichen Reifendruckes zur Verfügung steht.
- 2. Von noch größerer Bedeutung dieser bevorzugten Varian te der Erfindung ist, daß damit in unbegrenzter Menge und fast kostenlos zur Verfügung stehende hochverdich tete Gase, im einfachsten Fall Luft, als Treibmittel zum Versprühen, Zerstäuben und Aufschäumen eingesetzt werden können und wegen der hohen möglichen Verdichtung der prozentuale Anteil an Füllraum für das hochverdichtete Treibgas wesentlich geringer ist als bisher, also wesentlich mehr Nutzraum für die Inhaltstoffe wie Parfüm, zu verschäumende Flüssigkeiten oder Pulver zur Verfügung steht und damit der Nutzwert einer solchen handhabbaren Vorrichtung zur dosierten Abgabe stark gesteigert wird.
- Ganz besondere Bedeutung kommt dieser Variante der Erfindung unter Umweltgesichtspunkten zu. Einmal ist Luft oder Sauerstoff als Treibgas absolut unschädlich. Vor allem aber ist in idealer Weise das dringend zur Lösung anstehende Problem der Fluor kohlenwasserstoffe verblüffend einfach gelöst. Auch gegenüber den bisher dafür vorgeschlagenen Ersatz stoffen bestehen flagrante Vorteile, da CO2 als Ersatz bei den großen erforderlichen Mengen die ohnehin durch vermehrten CO2-Ausstoß gegebenen Probleme auf die Ozonschicht vergrößert und die Verwendung von Kohlenwasserstoffen als Treibgase eine nicht zu rechtfertigende Verschwendung dieser wertvollen Resource als Energieträger bedeutet.
Der bevorzugte Einsatz des erfindungsgemäßen Ventils
bei einem Behälter in Form einer Stahlflasche hat eine
ganze Reihe zweckmäßiger Ausgestaltungen möglich
gemacht, die hier nur sumarisch angesprochen und bei
der Figurenbeschreibung näher erläutert werden. So ist
der Behälterabschluß, der bei dem aus dünnwandigem
Blech oder Kunststoff bestehenden Behälter eine
Bördelkappe ist, beim Stahlbehälter zweckmäßig eine
Überwurfmutter, da natürlich auch der Behälterab
schluß den wesentlich höheren Drucken stand halten muß.
Wegen der Wandstärke des Stahlbehälters ist es
möglich, in dessen oberer Öffnung, d. h. stirnseitig
eine Stufe vorzusehen, deren Tiefe in etwa der Dicke
der Ventilscheibe entspricht, so daß bei aufgesetzter,
vorzugsweise verschraubter Überwurfmutter durch die in
der inneren Basisfläche befindliche Dichtung, vorzugs
weise Dichtungsscheibe sowohl die Abdichtung gegenüber
dem Behälter als auch die Halterung der Ventilscheibe
in der bevorzugten Form als Federscheibe erfolgt.
Zweckmäßig ist die Stufe in ihrer seitlichen Ausdehnung
etwas breiter gehalten als die auf der Stufe zur Auf
lage kommende Ventilscheibe, vor allem bei der Ausbil
dung als Federscheibe, weil deren Durchmesser sich
bei Betätigung des Ventils vergrößert und es deshalb
zweckmäßig ist, wenn ein gewisses Spiel gegeben ist.
Zweckmäßig weist die Überwurfmutter im Durchtritts
bereich des Entnahmerohrs einen vorzugsweise zwei
Dichtringe zur Abdichtung des Entnahmeringes gegenüber
der Überwurfmutter auf, damit die unter hohem Druck
stehenden Inhaltstoffe nicht unkontrolliert im Zwischen
raum zwischen Entnahmerohr und Wandung der Überwurfmutter
austreten.
Bei der Ausführungsform des Behälters aus dünnwandigem
Blech oder Kunststoff, also in Form der bisher üblichen
Aerosoldose ist der Behälterabschluß vorzugsweise eine
Bördelkappe, die nach Einfüllen der zu versprühenden,
zu verstäubenden, zu vernebelnden oder zu verschäumenden
Inhaltstoffe aufgebördelt wird. Die Dichtung als Gegen
lager der Ventilscheibe ist in diesem Fall in eine Rille
oder Aufwölbung der Bördelkappe eingelegt und als Ring
dichtung mit der Doppelfunktion ausgebildet, daß diese
einmal die Ventilscheibe bei geschlossenem Ventil gegen
die Bördelkappe abdichtet, zum anderen die Abdichtung
gegenüber dem Entnahmerohr bewirkt. Auch in diesem Fall
ist wiederum eine teilemäßige Einsparung gegenüber konven
tionellen Ventilen gegeben, die in diesem Fall möglich
ist, weil für die verhältnismäßig niederen Drücke und in
Anbetracht der nur einmaligen Benutzung der Vorrichtung
die Dichtwirkung durch die eine Ringdichtung ausreicht.
Das Zusammenwirken der Ventilscheibe nach der Erfindung
mit dem als Betätigung für das Ventil benutzten Entnahme
rohr gibt für diese Ausbildung der Vorrichtung nachfolgende
zweckmäßige Möglichkeiten zur Dosierung der Inhaltstoffe.
Das Entnahmerohr, das bei den vorbekannten Aerosolven
tilen je nach Verwendungszweck und differenziert für
jeden Anwendungsbereich feinste Öffnungen oder Schlitze
aufweist, die die Menge des bei Ventilbetätigung aus
tretenden Inhaltstoffes begrenzen, freilich auch erheb
lich die Befüllung mit Treibgas behindern, ist unten,
d. h. behälterseitig verschlossen und weist im unteren
Wandbereich eine, vorzugsweise mehrere Wandöffnungen
auf. Diese liegen bei geschlossenem Ventil oberhalb der
Ringdichtung. Bei Öffnung des Ventils durch Herabdrücken
des Entnahmerohres gelangt diese Wandöffnung bzw. die
Wandöffnungen in den Bereich unterhalb der Ringdichtung,
in den durch Öffnung des Ventils die Inhaltstoffe frei
eintreten konnten und lassen nur die durch die Größe
der Wandöffnungen bestimmte Mengen an Inhaltstoffen
durch, so daß sich eine sehr einfache Möglichkeit
der Dosierung ergibt und lediglich das Entnahmerohr
bestimmten, durch die Inhaltstoffe bedingten Gegeben
heiten angepaßt werden muß, nicht aber das Ventil insge
samt.
Diese Ausbildung gestattet auf einfache Art und Weise
unterschiedliche Dosierungen dadurch, daß mehrere
Wandöffnungen im unteren Bereich des unten verschlosse
nen Entnahmerohres übereinander zugeordnet sind, so daß
je nach der Tiefe des Herabdrückens des Entnahmerohres
nur die untere bzw. unteren Wandöffnungen freigegeben
werden oder aber bei tieferen Herabdrücken auch die
darüber liegenden. Zweckmäßig können die Wandöffnungen
auch unterschiedliche Größe aufweisen, so daß sich wei
tere Möglichkeiten unterschiedlicher Dosierung ergeben.
Diese Dosiermöglichkeit läßt sich in der Handhabung
durch das Anbringen von Rasten an geeigneter Stelle in
der Handhabung unterstützen.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht
eine oder mehrere der Wandöffnungen in einem keilförmigen
Schlitz, so daß sich je nach dem Ausmaß des Herabdrückens
die austretende Menge an Inhaltstoff stetig verändern
läßt.
Der angestrebte Zweck der einfacheren Gestaltung und
breiten Einsatzmöglichkeit des Ventils bei der bean
spruchten Vorrichtung wird bevorzugt dadurch gefördert,
daß in das Entnahmerohr
eine Düse eingesetzt ist, die zweckmäßig austauschbar
ist. Mit dieser Düse ist es auf äußerst einfache Weise
möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung den unter
schiedlichsten Verwendungszwecken anzupassen. Es ist
damit möglich, die Vorrichtung in einer einzigen oder
nur wenigen standardisierten Grundtypen herzustellen,
so daß Serien in Millionenauflage möglich werden und die
Anpassung an den jeweiligen Anwendungszweck mit Hilfe
der Düse vorzu
nehmen, beispielsweise dahingehend, daß bei der Abgabe
hochverdichteter Gase oder zum Versprühen von Parfüm
eine sehr feine Düse, zur Abgabe von Kunststoffschäu
men zum Auffüllen von Spalten, Ritzen u.ä. eine Düse
mit wesentlich größerem Durchmesser eingesetzt ist. Der
Hersteller solcher Vorrichtungen muß also nicht eine
Vielzahl von Behältern und Ventilen in seinem Programm
haben, sondern stellt nur einen oder wenige Behälter
typen her und setzt für die Bedürfnisse der Abfüller
der Inhaltstoffe in diese Behälter nur die dem Ver
wendungszweck angepaßte Düse ein. Die Düse übernimmt
also die Funktion, die in der vorstehend beschriebenen
Ausführungsform des unten geschlossenen Entnahmerohres
die in der Seitenwand befindlichen Wandöffnungen haben.
Wie bereits mehrfach ausgeführt, wird das Ventil durch
Herabdrücken der Ventilscheibe geöffnet. Dabei kann
zweckmäßig das Entnahmerohr integraler Bestandteil
der Ventilscheibe, also unmittelbar an diese angeformt
sein. Für die Standardisierung der einzelnen Teile und
damit der angestrebten Möglichkeit großer Serien ist
aber vorteilhaft nur ein Entnahmerohr-Stutzen angeformt,
auf den das Entnahmerohr als solches aufgesteckt wird.
Am vorteilhaftesten ist die einfachste Ausführungsform,
bei der das Entnahmerohr selbst, ohne jede Verbindung,
auf den zentralen Bereich der Ventilscheibe aufgesetzt
ist und beim Herabdrücken das Ventil öffnet.
Die Einrichtungen zur Betätigung des Entnahmerohres
und Öffnung des Ventils können die verschiedenartigsten
Ausgestaltungen haben und sind dem jeweiligen Gebrauchs
zweck angepaßt, was nicht im Widerspruch zu der mit der
Erfindung erreichten Vereinfachung, Standardisierung
und Beschränkung auf wenige Teile steht. Die Betätigungs
einrichtung wird selbstverständlich vom Verwendungszweck
bestimmt und läßt auch dem Designer weitgehenden Spielraum.
Bei einer Spraydose für Mundwasser, Parfüm und Haar
spray wird das eine auf das Entnahmerohr aufgesetzte
Kappe mit Auflagefläche für den Finger sein, mit dem
die Vorrichtung betätigt wird. Bei einer Vorrichtung,
die hochverdichtete Gase enthält und bei der die Ventil
scheibe mit hohem Druck an der Dichtung anliegt, ist
das Entnahmerohr zweckmäßig mit einem Hebel verbunden,
um über die Hebelwirkung genügend Kraft aufwenden zu
können. Bei Vorrichtungen zur Abgabe von Kunststoffschäumen
kann eine solche Betätigungsvorrichtung zweckmäßig als
das Entnahmerohr umgebende und an dieses angeformte
Scheibe oder Stange ausgebildet sein. Bevorzugt weist das Entnahme
rohr einen Adapter für Betätigungsvorrichtungen auf und
zweckmäßig auch einen solchen für entsprechende Spender
einrichtungen wie Schaumstoffdüsen und Aerosol-Sprühköpfe.
Für den Anwendungszweck der Vorrichtung als Aerosoldose
oder zur Erzeugung von Schäumen wie Rasierschaum, Bastel- und
Reparierschäumen, Kitten u.ä. ist in dem Behälter
ein Steigrohr erforderlich, das häufig mit seitlicher
Injektionsöffnung versehen ist, wenn das gasförmige
Treibmittel Flüssigkeiten mitreißen und versprühen
soll. Für diese Fälle hat die Ventilscheibe unterseitig
vorzugsweise einen Anschlußzapfen zum Aufbringen des
Steigrohres.
Um eine ausreichende Verwirbelung zwischen flüssigem
bzw. festem Inhaltstoff und Treibmittel zu erzielen,
ist bei solchen Vorrichtungen oberhalb des Steigrohres
noch eine Verwirbelungskammer vorgesehen. Dies ist ent
sprechend auch bei Verwendung der erfindungsgemäßen Ven
tilscheibe möglich, wobei es möglich und zweckmäßig ist,
die Wirbelkammer wesentlich kürzer zu halten. Durch ihre
scheibenförmige Gestalt benötigt die Ventilscheibe
wesentlich weniger Platz als ein herkömmliches Ventil
mit Spiralfeder.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Zeichnungs
skizzen, die bevorzugte Ausführungsformen und
Anwendungen zeigen, näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung mit einem Behälter
aus Stahl und einer lose oberhalb der
Behälteröffnung angeordneten Ventilscheibe
für die Aufbewahrung und dosierte Abgabe
verflüssigter Gase im Schnitt,
Fig. 2 die Ventilscheibe für die Vorrichtung gemäß
Fig. 1 in Draufsicht,
Fig. 3 eine Vorrichtung mit einem Behälter aus
Stahl und einer oberhalb der Behälter
öffnung angeordneten Federscheibe mit einer
darunter befindlichen Verwirbelungskammer
zum Versprühen von Aerosolen mit Hilfe von
unter hohem Druck stehenden Treibgasen wie
hoch verdichteter Luft im Schnitt,
Fig. 4 die Federscheibe für die Vorrichtung gemäß
Fig. 3 in Draufsicht,
Fig. 5 eine Vorrichtung mit einem Behälter aus
Blech und aufgebördelter Bördelkappe als
Behälterabschluß mit einer Federscheibe, an
die ein Ansatz für das Entnahmerohr und ein
Ansatz für ein Steigrohr angeformt sind,
im Schnitt,
Fig. 6 die Explosionszeichnung dazu,
Fig. 7 eine Vorrichtung mit einem Behälter aus
Aluminium mit einer die gesamte Behälteröffnung
abdeckenden Federscheibe, auf die
die Bördelkappe aufgebördelt ist, im Schnitt,
Fig. 8 die Explosionszeichnung dazu,
Fig. 9 eine Vorrichtung mit einem Behälter aus
Blech und aufgebördelter Bördelkappe als
Behälterabschluß mit einer Federscheibe
in der Ausgestaltung als weibliches Ventil
im Schnitt,
Fig. 10 die Federscheibe für die Vorrichtung gemäß
Fig. 9 im Schnitt.
In den Fig. 1 und 2 ist der Behälter 1a aus
Stahl mit einer Wandung 15 von 1,8 mm Stärke gebildet,
der für Arbeitsdrucke bis zu 200 bar geeignet ist.
Der Behälter 1a ist nach oben hin verjüngt und endet
in einer Behälteröffnung 11, die durch die Überwurf
mutter 4 in der Weise verschlossen ist, daß die Ver
jüngung des Behälters 1a und die Überwurfmutter 4
mittels des Gewindes 19 verschraubt sind. Dem Ent
nahmerohr 6 ist eine stangenförmige Betätigungs
vorrichtung 7 angeformt, auf die zum Öffnen des aus
Ventilscheibe 10 bzw. Federscheibe 30 und Gegendichtung
12 gebildeten Ventils durch Betätigung des Hebels 9
Druck ausgeübt wird. Das Entnahmerohr 6 ist gegen
über der Überwurfmutter 4 mit der Zentralbohrung 8
für die Aufnahme des Entnahmerohres 6 durch die beiden
Dichtringe 17 abgedichtet. In das Entnahmerohr 6 ist
behälterseitig die Düse 20 eingesetzt, deren Bohrung
21 die Menge bestimmt, die bei Betätigung des Ventils
in einer bestimmten Zeit austreten kann.
Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 wird bei nicht
geöffnetem Ventil durch den Überdruck im Behälter 1a
die Ventilscheibe 10, die einen Dichtwulst 14 aufweist,
gegen die Gegendichtung 12 gedrückt und verhindert
damit das Austreten des Inhaltstoffes aus dem Behälter
1a. Bei Betätigung des Ventils sei es zum Befüllen
oder zur dosierten Entnahme wird die Ventilscheibe 10
nach unten gedrückt, der Gesamtquerschnitt der
Öffnungen 13 wird dadurch für den Ein- und Austritt
des Füllstoffes frei, jedoch wird bei dosierter Ent
nahme nur die Menge abgegeben, wie sie durch die
Bohrung 21 festgelegt ist, da die Dichtringe 17 ein
Austreten zwischen Entnahmerohr 6 und der Zentralboh
rung 8 in der Überwurfmutter 4 verhindern.
Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 3 übernimmt die
Funktion der Ventilscheibe 10 der Vorrichtung nach
Fig. 1 die Federscheibe 30 aus dünnem elastischen
Stahl, die durch ihre Federwirkung zusätzlich zum
Innendruck der Füllstoffe bei geschlossenem Ventil
gegen die Dichtscheibe 12 drückt und mit dem Dicht
wulst 14 gegen diese abdichtet.
Bei dieser Ausführungsform ist in die Behälteröffnung
11 eine Verwirbelungskammer 23 eingesetzt, die nach
unten einen Steigrohransatz 25′ mit einer Injektions
öffnung 26 aufweist, so daß sich in an sich bekannter
Weise Flüssigkeiten versprühen und in der Verwirbe
lungskammer 23 zusätzlich verwirbeln lassen.
Aus der Wandung 15 des Behälters 1a ist im Bereich
der Behälteröffnung 11 eine Stufe 16 ausgefräst, die
zur Auflage eines Kragens 27 an der Verwirbelungs
kammer 23 dient. Der Behälteröffnungsdichtring 28
dichtet sowohl stirnseitig gegen die Wandung 15 des
Behälters 1a als auch gegen die Verwirbelungskammer
23 und gegen die Gegendichtung 12 ab. Die Spendervor
richtung 22 ist bei dieser Ausführungsform integraler
Bestandteil des Entnahmerohres 6, was beispielsweise
das Ausgeben von Schäumen, Fugenkitten und ähnlichem
ermöglicht. Für andere Anwendungszwecke ist in nicht
dargestellter Weise am austrittseitigen Ende des
Entnahmerohres 6 ein Adapter für dem Verwendungszweck
angepaßte Spendevorrichtungen vorgesehen.
Die Vorrichtung nach Fig. 5 und 6 zeigt einen
Behälter 1b aus Blech, wie er bei Aerosolen üblich
ist, in gleicher Weise aber auch aus Aluminium
bestehen kann. Im Bereich der Behälteröffnung 11 ist
die Wandung 15 nach außen gebördelt und die Bördel
kappe 3 aufgeclincht und mit einem Bördelranddich
tungsring 31 abgedichtet. Das Ventil wird bei dieser
sehr einfachen Vorrichtung von der Federscheibe 30
gebildet, die wiederum Austrittsöffnungen 13 aufweist und
gegen die Gegendichtung 12 abdichtet, die in der
Bördelkappe 3 gelagert ist.
Die Federscheibe 30 hat bei dieser Ausführungsform
das Entnahmerohr 6 direkt angeformt und ruht in dem
Steigrohransatz 25′, auf den das eigentliche Steigrohr
25 aufgeschoben ist.
Im Entnahmerohr 6 befindet sich die Bohrung 21.
Durch die Federwirkung der Federscheibe 30 ist bei
geschlossenem Ventil die Bohrung 21 oberhalb der
Gegendichtung 12, die in Fig. V der besseren Erkenn
barkeit wegen schraffiert dargestellt ist. Bei
Betätigung des Ventils gelangt die Bohrung 21, die in
diesem Fall integraler Bestandteil des Entnahmerohres
6 ist, unterhalb der Gegendichtung 12, so daß die durch
die Austrittsöffnung austretenden Inhaltstoffe in das
Entnahmerohr 6 eintreten können.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 7 und 8 entspricht in
den funktionswesentlichen Teilen im wesentlichen der
Vorrichtung nach Fig. 5 und 6. Bei dieser Ausführungsform
hat die Federscheibe 30 ungefähr den Durchmesser
der Behälteröffnung 11 und ist zusammen mit der
Bördelkappe 3 auf die nach außen gebördelte Wandung 15
des Behälters 1b aufgeclincht.
Die Vorrichtung gemäß den Fig. 9 und 10
zeigt eine Ausgestaltung mit einem weiblichen
Ventil. Die Federscheibe 30, die wiederum einen
Steigrohransatz 25′ für ein Steigrohr aufweist,
dichtet gegen die Gegendichtung 12 in diesem Fall
mit einem rohrförmigen Dichtwulst 14 ab.
Innerhalb diesem rohrförmigen Dichtwulst 14 befindet
sich ein Kernrohr 29, auf das das Entnahmerohr 6
aufgesteckt wird. Das Entnahmerohr 6 ist in diesem
Fall in der Spendevorrichtung 22 untergebracht und
austrittsseitig im rechten Winkel abgebogen, beispiels
weise für das Versprühen von Mundpflegemittel oder
ähnlichem. Die Spendevorrichtung 22 ist in diesem
Beispiel also der Sprühkopf.
Abschließend wird darauf hingewiesen, daß unter do
sierter Abgabe im Sinne der Erfindung die wiederholte
Entnahme dosierter Mengen an Inhaltstoff verstanden
wird und nicht eine einmalige Dosis für einen bestimm
ten Anwendungsfall, beispielsweise bei aufblasbaren
Schwimmwesten in Flugzeugen oder auf Schiffen.
Claims (25)
1. Vorrichtung zur dosierten Abgabe von unter Druck stehenden
Inhaltstoffen, wie Gasen, Flüssigkeiten, Flüssigkeitsgemischen
u. ä., bestehend aus einem die Inhaltsstoffe aufnehmenden, eine
Öffnung (11) aufweisenden Behälter (1) einem Behälterabschluß (3, 4)
mit einer Durchtrittsöffnung (9) für ein Entnahmerohr (6) und
einem Ventil dessen Betätigung mit Hilfe des Entnahmerohres (6) erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil aus einer Ventil
scheibe (10, 30); die beweglich in der Öffnung (11) des
Behälters (1) gelagert ist und eine und einer Gegendichtung (12)
im Behälterabschluß (3, 4) besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (10, 30) Austritts
öffnungen (13) für die Inhaltsstoffe aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (10, 30) einen ring
förmigen Dichtwulst (14) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe eine Federscheibe
(30) ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die zur Gegendichtung (12) weisenden
und abdichtenden Bereiche mit elastischem Kunststoff oder Gummi
beschichtet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (10, 30) aus verschleiß
festem Kunststoff besteht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (10, 30) aus Metall
besteht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendichtung im Behälter
abschluß eine mit einer zentralen Öffnung versehene Scheibe
aus zähelastischem Kunststoff bzw. Gummi ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtung die der Ventilscheibe (10, 30)
zugewandte Fläche des Behälterabschlusses (3, 4) dient.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme hochverdichteter Gase
als alleiniger Inhaltsstoff oder in Verbindung mit weiteren
Inhaltsstoffen für Sprays u.ä. der Behälter (1) aus Stahl besteht.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterabschluß eine
Überwurfmutter (4) ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die die Öffnung (11) umgebende
Wandung (15) des Behälters (1) stirnseitig eine Stufe (16) zur
Aufnahme der Ventilscheibe (10, 30) aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (10, 30) mit einem
gewissen Spiel in der Stufe (16) gelagert ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (4) im Bereich
der Durchtrittsöffnung (8) Dichtringe (17) zur Abdichtung gegenüber
dem Entnahmerohr (6) aufweist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterabschluß eine auf den
Behälter (1) aufzubördelnde Kappe (3) ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß das Entnahmerohr (6) behälterseitig
verschlossen ist und an seinem behälterseitigen Ende in seiner
Wandung Eintrittsöffnungen für die Inhaltsstoffe aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Eintrittsöffnungen überein
ander angeordnet sind und je nach Absenkung des Entnahmerohres
(6) ein oder mehrere Eintrittsöffnungen freigegeben
werden.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 und 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnungen
unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung ein keilförmiger
Schlitz ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß das Entnah
merohr (6) eine Düse (20) aufweist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 und Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (20) auswechselbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß das Entnahmerohr (6) als Betätigungs
vorrichtung (7) für das Ventil eine Querstange aufweist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß das Entnahmerohr (6) austrittsseitig
einen Adapter für dem Verwendungszweck angepaßte Spender
vorrichtungen (22) aufweist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß sie unterhalb der Ventilscheibe (10, 30)
eine Verwirbelungskammer (23) aufweist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (10, 30) bzw. die
Verwirbelungskammer (23) einen Steigrohransatz (25′) für
ein Steigrohr (25) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914108428 DE4108428A1 (de) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | Vorrichtung zur dosierten abgabe von unter druck stehenden inhaltstoffen |
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DE19914108428 DE4108428A1 (de) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | Vorrichtung zur dosierten abgabe von unter druck stehenden inhaltstoffen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4108428A1 true DE4108428A1 (de) | 1992-09-17 |
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ID=6427371
Family Applications (1)
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DE19914108428 Withdrawn DE4108428A1 (de) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | Vorrichtung zur dosierten abgabe von unter druck stehenden inhaltstoffen |
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