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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Abgabeventil für fluidförmige Produkte,
insbesondere ein Dosierventil, sowie eine Abgabevorrichtung für fluidförmige Produkte,
die ein derartiges Ventil umfasst. Dosierventile sind aus dem Stand
der Technik allgemein bekannt. Sie dienen im Allgemeinen dazu, aerosolartige
Produkte abzugeben, bei denen das fluidförmige Produkt mit Hilfe eines
Treibgases abgegeben wird. Diese Ventile umfassen im Allgemeinen
einen Ventilkörper,
in welchem ein Ventilelement zwischen einer Ruhelage und einer Abgabestellung
gleitet. Der Ventilkörper
umschließt
eine Dosierkammer, wobei diese Dosierkammer während der Betätigung des
Ventilelementes entleert wird. Nach der Betätigung, wenn das Ventilelement
in seine Ruhelage zurückkehrt,
ist die Dosierkammer mit dem Behälter verbunden
und füllt
sich, im Allgemeinen durch Schwerkraft, um das nächste Betätigen des Ventils zu ermöglichen.
Diese bekannten Ventile können eine
Reihe von Nachteilen aufweisen. So besteht in der Ruhelage des Ventils,
insbesondere, wenn sich dieses in der aufrechten Position befindet,
d.h. so angeordnet ist, dass das Ventil oberhalb des Behälters liegt,
die Gefahr, dass das in der Dosierkammer enthaltene Produkt zurück zum Behälter fließt, was
die Präzision
der Dosierung und somit auch die Reproduzierbarkeit der Dosis beeinflusst.
Andererseits kann sich das Füllen
des Behälters
mit dem fluidförmigen
Produkt und dem Treibgas kompliziert gestalten und zu einer Beschädigung des
Ventils führen. Das
Dokument
US 4,597,512 beschreibt
ein Ventil, das ein Ventilelement aufweist, welches zwei Teile umfasst,
einen oberen Teil und einen unteren Teil, die gleichzeitig betätigt werden.
Das Dokument
US 6,202,900 beschreibt
ein Abgabeventil gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, ein Abgabeventil für ein fluidförmiges Produkt
zu schaffen, das die oben erwähnten
Nachteile nicht aufweist.
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Genauer
gesagt hat die vorliegende Erfindung zum Ziel, ein derartiges Ventil
zu schaffen, das eine perfekte Präzision der Dosierung sicherstellt und
somit eine perfekte Reproduzierbarkeit der Dosis bei jeder Betätigung des
Ventils.
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Die
vorliegende Erfindung hat auch zum Ziel, ein derartiges Ventil zu
schaffen, das auf einfache und kostengünstige Weise hergestellt, zusammengebaut,
gefüllt
und verwendet werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung hat somit ein Abgabeventil für fluidförmige Produkte
zum Gegenstand, das dazu bestimmt ist, mit einem Behälter zusammengebaut
zu werden, der das fluidförmige
Produkt enthält,
wobei das Ventil einen Ventilkörper,
der eine Dosierkammer aufweist, ein erstes Ventilelement, das dazu
bestimmt ist, das in der Dosierkammer enthaltene Produkt abzugeben,
und ein zweites Ventilelement umfasst, das dazu bestimmt ist, die Dosierkammer
zu füllen.
Vorzugsweise werden dieses erste und zweite Ventilelement bei der
Verwendung des Ventils voneinander getrennt betätigt.
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Vorteilhafterweise
werden das erste und das zweite Ventilelement für das Füllen des Behälters mit dem
fluidförmigen
Produkt gemeinsam betätigt.
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Vorteilhafterweise
ist das zweite Ventilelement um das erste Ventilelement herum angeordnet, wobei
das erste Ventilelement in dichter Weise in dem zweiten Ventilelement
gleitet.
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Vorteilhafterweise
arbeitet jedes Ventilelement mit einem entsprechenden elastischen
Element, wie z. B. einer Feder zusammen, die das Ventilelement zu
seiner Ruhelage hin vorspannt.
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Vorteilhafterweise
sind die Betätigungseinrichtungen
für das
erste Ventilelement von den Betätigungseinrichtungen
für das
zweite Ventilelement verschieden.
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Vorteilhafterweise
bildet das zweite Ventilelement mit dem Ventilkörper ein Eintrittsventil für die Dosierkammer,
wobei das zweite Ventilelement bezüglich des Ventilkörpers zwischen
einer Verschlussstellung und einer Öffnungsstellung des Eintrittsventils
verschiebbar ist.
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Vorteilhafterweise
wird das Sperrventil von einem seitlichen Durchgang gebildet, der
in einer Wand des zweiten Ventilelements ausgebildet ist, wobei
der Durchgang in der Verschlussstellung des Eintrittsventils verschlossen
und in der Öffnungsstellung
des Eintrittsventils geöffnet
ist.
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Vorteilhafterweise
bildet das erste Ventilelement mit dem zweiten Ventilelement ein
Ausgangsventil für
die Dosierkammer, wobei das erste Ventilelement bezüglich des
zweiten Ventilelements zwischen einer Verschlussstellung und einer Öffnungsstellung
des Ausgangsventils verschiebbar ist.
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Vorteilhafterweise
wird das Ausgangsventil von einem seitlichen Durchgang gebildet,
der in dem ersten Ventilelement ausgebildet ist, wobei der Durchgang
in der Verschlussstellung des Ausgangsventils verschlossen und in
der Öffnungsstellung
des Ausgangsventils geöffnet
ist und dabei in die Dosierkammer mündet.
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Vorteilhafterweise
besteht der Ventilkörper aus
zwei Teilen, von denen der eine an dem anderen insbesondere durch
Einrasten befestigt ist.
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Vorteilhafterweise
ist in der Ruhestellung der Ventileinrichtung die Dosierkammer bezüglich des Behälters und
der Außenseite
hermetisch verschlossen.
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Die
vorliegende Erfindung hat auch eine Abgabevorrichtung für fluidförmige Produkte
zum Gegenstand, die einen Behälter,
der das fluidförmige Produkt
und ein Treibgas enthält,
sowie ein Ventil umfasst, wie es oben beschrieben wurde.
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Vorteilhafterweise
wird der Behälter
mit Hilfe einer Füllmaschine
gefüllt,
welche das erste und das zweite Ventilelement gleichzeitig betätigt.
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Andere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch
klarer aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform,
die auf die beigefügte
Zeichnung Bezug nimmt und ein nicht einschränkend zu verstehendes Ausführungsbeispiel
beschreibt; in der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Schnittansicht eines Ventils gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in der Ruhelage,
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2 eine
der 1 ähnliche
Darstellung in der Abgabestellung,
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3 eine
den 1 und 2 ähnliche Darstellung in der
Füllstellung
der Dosierkammer, und
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4 eine
den 1 bis 3 ähnliche Darstellung in der
Füllstellung
des Behälters.
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Gemäß den Figuren
umfasst das Ventil einen Ventilkörper 10,
der eine Dosierkammer 20 umschließt. Der Ventilkörper 10 kann
aus zwei Teilen bestehen, nämlich
einem oberen Teil 11, der die Dosierkammer 20 umfasst
und auf dem in dichter Weise, insbesondere durch Einrasten ein Basisteil
oder unterer Teil 12 befestigt ist. Dieser Basisteil 12 (der
in den Figuren als der obere Teil erscheint, weil das Ventil in
einer umgedrehten Verwendungsstellung dargestellt ist) kann mit
einem Ring 13 einstückig
hergestellt sein, der als Kammerendring bezeichnet wird und der
es einerseits ermöglicht,
das Totvolumen zu begrenzen und somit einen maximalen Anteil des
in den Behälter
enthaltenen Produktes abzugeben, und der andererseits dazu dient,
die Berührung
zwischen dem Produkt und der Dichtung zu begrenzen, die zwischen
dem Ventilkörper
und dem Befestigungselement angeordnet ist. Dieses Befestigungselement 70 kann
irgendein beliebiges Element sein und wird verwendet, um das Ventil
auf dem Hals eines Behälters
(nicht dargestellt) in bekannter Weise zu befestigen. Dieses Befestigungselement 70 kann
insbesondere als Aufquetschkapsel, oder zum Aufschrauben oder zum
Einrasten oder dergleichen ausgebildet sein.
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Gemäß der Erfindung
umfasst das Ventil ein erstes Ventilelement 30 und ein
zweites Ventilelement 40. Das erste Ventilelement 30 ist
dazu bestimmt, das in der Dosierkammer 20 enthaltene Produkt
abzugeben, und das zweite Ventilelement 40 dient dazu,
diese Dosierkammer 20 aus einem Behälter (nicht dargestellt) heraus
zu füllen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht
es somit, das Ausstoßen der
Dosis und das Füllen
der Dosierkammer voneinander zu entkoppeln, was im Gegensatz zu
einem herkömmlichen
Ventil steht, bei welchem das Füllen der
Dosierkammer bei der Rückkehr
des Ventilelementes aus seiner Abgabestellung zu seiner Ruhelage
hin erfolgt. Das erste und das zweite Ventilelement 30, 40 werden
bei der Verwendung des Ventils voneinander getrennt betätigt. Anders
gesagt wird die Abgabe des Produktes, die mit Hilfe des ersten Ventilelementes 30 durchgeführt wird,
durch die Betätigung
von eigenen Betätigungseinrichtungen,
beispielsweise eines Drückers
realisiert, der am Ausgangsende des ersten Ventilelementes 30 montiert und
in bekannter Weise axial verschiebbar ist. Das zweite Ventilelement 40,
das dazu dient, die Dosierkammer 20 nach dem Ausstoßen der
vorausgehenden Dosis zu füllen,
wird als solches vorteilhafterweise mit Hilfe eines Betäti gungssystems
betätigt,
das vom Betätigungssystem
für das
erste Ventilelement 30 verschieden ist. Beispielsweise
kann man ein System mit seitlicher Betätigung ins Auge fassen, um jegliche
Gefahr zu vermeiden, dass beide Ventilelemente gleichzeitig betätigt werden.
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Vorteilhafterweise
ist das zweite Ventilelement 40 um das erste Ventilelement 30 herum
angeordnet, das in dichter Weise in dem zweiten Ventilelement 40 gleitet.
Vorteilhafterweise ist eine Dichtung 80 zwischen den beiden
Ventilelementen 30 und 40 vorgesehen, die ein
dichtes Gleiten in allen Stellungen der Ventilelemente sicherstellt.
Eine andere Dichtung 81 kann zwischen den beiden Ventilelementen
vorgesehen sein, um die Dichtigkeit in der Ruhelage des ersten Ventilelementes 30 zu
garantieren.
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Ein
spezieller Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
in der Ruhelage des Ventils die Dosierkammer 20 vollständig und
hermetisch sowohl gegenüber
der Außenseite
als auch gegenüber dem
Behälter
isoliert ist, so dass keinerlei Gefahr des Verlustes der Dosis besteht,
wodurch eine absolute Präzision
der Dosierung und eine vollständige
Reproduzierbarkeit bei jeder Betätigung
selbst nach einer langen Lagerung sichergestellt werden. Andererseits
es ermöglicht
die Tatsache, dass das Füllen
der Dosierkammer unabhängig
vom Betätigungshub oder
vom Rückkehrhub
des ersten Abgabe-Ventilelementes 30 ist, das Füllen zu
optimieren, um eine gute Homogenität des in der Dosierkammer nach
deren Füllen
enthaltenen Produktes und Treibgases sicherzustellen. Es sei darauf
hingewiesen, dass die Dosierkammer unmittelbar nach dem Ausstoßen der
vorausgehenden Dosis gefüllt
werden kann. Bei einer Variante kann die Dosierkammer unmittelbar
vor dem Ausstoßen
der Dosis gefüllt
werden, was es ermöglicht,
die Dosis nicht für
einen sehr langen Zeitraum in der Dosierkammer aufbewahren zu müssen.
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Vorteilhafterweise
arbeitet jedes Ventilelement 30, 40 direkt oder
indirekt mit einem entsprechenden elastischen Element 35, 45 wie
z. B. einer Feder zusammen, die das Ventilelement zu seiner jeweiligen
Ruhelage hin vorspannt. Diese Ruhelage ist in 1 dargestellt.
Wie man den Figuren entnehmen kann, ist das zweite Ventilelement 40 vorteilhafterweise
um das erste Ventilelement 30 herum angeordnet, so dass
dieses erste Ventilelement 30 in dichter Weise im Inneren
des zweiten Ventilelementes 40 gleitet. Die 1 und 2 zeigen
einen Abgabe-Betätigungszyklus
des Ventils. Um den Inhalt der Dosierkammer 20 abzugeben,
wird somit das erste Ventilelement 30 in axialer Richtung
im Inneren des zweiten Ventilelementes 40 solange verschoben,
bis ein seitlicher Durchgang 61, der in dem ersten Ventilelement 30 vorgesehen
ist, in die Dosierkammer 20 mündet, wodurch das Ausstoßen der
Dosis bewirkt wird. Das zweite Ventilelement 40 bleibt
während
dieser Abgabe des Produktes unbeweglich. Das erste Ventilelement 30 definiert
somit bezüglich
des zweiten Ventilelementes 40 ein Ausgangsventil 60 der Dosierkammer 20.
Während
eines jeden Betätigungszyklus
des ersten Ventilelementes 30 bleibt die Dosierkammer bezüglich des
Behälters
geschlossen und vollständig
isoliert, wie man dies den 1 und 2 entnehmen
kann. 3 zeigt das Füllen
der Dosierkammer 20 nach einer vorausgehenden Betätigung.
Um diesen Füllvorgang
durchzuführen,
wird das zweite Ventilelement 40 im Inneren des Ventilkörpers 10,
insbesondere im Inneren des oberen Teils 11 des Ventilkörpers axial
solange verschoben, bis ein seitlicher Durchgang 51, der
in einer Wand 41 des zweiten Ventilelementes 40 vorgesehen
ist, den (nicht dargestellten) Behälter mit der Dosierkammer 20 verbindet.
Das zweite Ventilelement 40 bildet somit ein Eintrittsventil
für die
Dosierkammer 50 mit dem Ventilkörper 10. Während der
Verschiebung des zweiten Ventilelementes 40 zu seiner Füllstellung
hin bleibt das erste Ventilelement 30 ständig in
der Verschließstellung
des Ausgangsventils 60 der Dosierkammer 20 derart,
dass keinerlei Gefahr besteht, dass während dieses Füllvorganges
etwas von dem Produkt verloren geht. Das erste Ventilelement 30 wird
in axialer Richtung während
dieses Füllzyklus der
Dosierkammer 20 von dem zweiten Ventilelement 40 mitgenommen,
doch da keinerlei Relativverschiebung zwischen den beiden Ventilelementen
auftritt, bleibt das Ausgangs-Rückschlagventil 60 geschlossen.
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Vorteilhafterweise
kann das zweite Ventilelement 40 aus zwei aneinander befestigten
Teilen bestehen, nämlich
einem oberen Teil 41, der eine Wand der Dosierkammer 20 bildet,
und einem unteren Teil 42, der an dem ersten Teil 41 befestigt
ist. Diese beiden Teile 41, 42 können zwischen
sich den besagten seitlichen Durchgang 51 einschließen. Der
untere Teil 42 kann den Träger für die Feder 35 des
ersten Ventilelementes 30 bilden, während die Feder 45 des zweiten
Ventilelementes 40 ebenfalls mit dem unteren Teil 42 sowie
mit dem Boden des Ventilkörpers 12 zusammenwirken
kann.
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Ein
anderer sehr wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung betrifft
das Füllen
des Behälters bevor
das Ventil verwendet wird, um das Produkt Dosis für Dosis
abzugeben. Wie in 4 dargestellt, kann dieses Füllen durch
das erste Ventilelement 40 hindurch erfolgen, ohne das
Ventil zu beschädigen. Zu
diesem Zweck werden die beiden Ventilelemente 30 und 40 gleichzeitig
beispielsweise mit Hilfe einer geeigneten Füllmaschine oder eines geeigneten
Füllkopfes
betätigt
und bewegen sich in einem genauen Verlauf nach unten, um gleichzeitig
das Ausgangsventil der Dosierkammer 60 und das Eintrittsventil
der Dosierkammer 50 zu öffnen.
Auf diese Weise ist der Behälter
(nicht dargestellt) mit der Ausgangsöffnung des ersten Ventilelementes 30 verbunden
und das Produkt kann somit durch diesen Durchgang hindurch zugeführt werden,
wobei es durch das erste Ventilelement 30, dann durch die
Dosierkammer 20 hindurch und dann in den Behälter (nicht
dargestellt) eintritt, ohne die funktionalen Dichtungen zu beschädigen, wie
dies bei den zurzeit üblichen
Ventilen der Fall ist.
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Die
vorliegende Erfindung schafft somit ein Ventil, das einerseits eine
absolute Präzision
der Dosierung sicherstellt, und das das Füllen des Behälters vereinfacht,
was dadurch erreicht wird, dass die Abgabe aus der Dosierkammer
und das Füllen
der Dosierkammer nach der Abgabe voneinander entkoppelt werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf eine vorteilhafte
Ausführungsform
beschrieben wurde, versteht sich, dass sie nicht durch diese Ausführungsform
eingeschränkt
wird. Im Gegenteil kann ein Fachmann alle nützlichen Modifikationen ausführen, ohne
vom Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er durch
die beigefügten
Ansprüche
definiert ist.