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Die Erfindung bezieht sich auf eine Aerosol-Ventilvorrichtung,
die insbesondere zur Verwendung mit Sprühdosen oder anderen
Behältern geeignet ist, aus welchen Flüssigkeit in Form eines
feinen Nebels unter Druck ausgegeben wird, wobei Druckgas als
Treibmittel verwendet wird. Die Ventilvorrichtung weist ein
Sprühventil und ein Verbindungsglied für ein Steigrohr auf, das
sich in wirksamer Lage annähernd bis zum Boden eines
Druckbehälters erstreckt, wobei ein Zweiwegeventil zwischen dem
Sprühventil und dem Verbindungsglied angeordnet ist und das
Zweiwegeventil einen Körper mit einer Bohrung aufweist, in der
zwei einander gegenüberliegende Ventilsitze für ein zwischen
diesen hin- und herbewegbares Ventilglied ausgebildet sind, das
mit dem einen Ventilsitz zusammenwirkt, um eine Verbindung
zwischen dem Steigrohr und dem Sprühventil zu öffnen und
gleichzeitig eine Verbindung zwischen der unmittelbaren
Umgebung des Zweiwegeventils und dem Sprühventil zu blockieren,.
und das mit dem anderen Ventilsitz zusammenwirkt, um
Verbindung zwischen dem Steigrohr und dem Sprühventil zu
blockieren und gleichzeitig eine Verbindung zwischen der
unmittelbaren Umgebung des Zweiwegeventils und dem Sprühventil
zu öffnen.
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In der Vergangenheit sind Treibmittel in Sprüh- oder
Aerosolbehältern verwendet worden, die häufig auf Fluor-Chlor-
Kohlenwasserstoffen basierten. Diese bekannten Gase sind jedoch
in Verruf geraten, und es ist nach Treibmitteln gesucht worden,
welche mit der Umwelt besser verträglich sind. Es ist bereits
vorgeschlagen worden, ein harmloses und darüber hinaus billiges
Gas als Treibmittel in Aerosolbehältern zu verwenden,
beispielsweise Druckluft oder unter Druck stehenden Stickstoff.
Ein Problem bei der Verwendung derartiger umweltfreundlicher
Treibmittel aber auch bei der Verwendung von anderen unter
Druck stehenden Treibmitteln (im Gegensatz zu verflüssigten
Treibmittelgasen) ist, daß lediglich eine begrenzte Menge an
unter Druck stehendem Treibmittel in einem Sprühbehälter
gespeichert werden kann. Falls Treibmittelgas während des
Gebrauchs eines Aerosolbehälters, bei dem Druckgas als
Treibmittel verwendet wird, verlorengeht, nimmt der Druck
innerhalb des Behälters ab. insbesondere wenn der
Aerosolbehälter so benutzt wird, daß er im Hinblick auf die
Horizontale geneigt oder darüber hinausgehend sogar mit dem
unteren Teil nach oben gerichtet wird, besteht die große
Gefahr, daß Treibmittel verlorengeht. Als Ergebnis hiervon kann
ein derartiger Aerosolbehälter oft nicht in der optimalen Art
und Weise eingesetzt werden.
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Demzufolge besteht eine Notwendigkeit einen Aerosolbehälter zu
schaffen, der so ausgebildet ist, daß das Treibmittel den
Behälter nicht verlassen kann, jedenfalls nicht ohne dabei das
Produkt in der üblichen Art und Weise auszugeben, insbesondere
wenn der Behälter in einer Lage benutzt wird, die von der
vertikalen Lage - mit dem Sprühventil oben - abweicht.
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Eine Aerosol-Ventilvorrichtung der oben genannten Art ist in
der US-A-4 723 692 ( EP-A-43 514) beschrieben worden. Ein
Problem bei diesem bekannten Aerosolventil ist, daß der
bewegliche Ventilteil ein kleiner kugelförmiger Ventilteil ist,
welcher sich einzig und allein unter dem Einfluß der
Schwerkraft bewegt. Als Ergebnis hiervon kann der Ventilteil in
einer bestimmten Position verbleiben, sogar wenn der
Sprühbehälter mit seiner oberen Seite nach unten gewendet
worden ist. Ein Grund für ein derartiges Verhalten kann die
Tatsache sein, daß das Produkt in dem Behälter leicht klebrig
ist. Außerdem kann man sich, wenn ein Ventilteil durch
Schwerkraft betätigt wird, über seine genaue Lage nicht sicher
sein, wenn die Sprühdose in einer Mittellage zwischen der
aufrechten Lage und der Lage mit der oberen Seite nach unten
gehalten wird.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Zweck, eine verbesserte
Aerosol-Ventilvorrichtung zu schaffen.
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Gemäß der Erfindung wird daher eine Aerosol-Ventilvorrichtung
der oben genannten Art dadurch charakterisiert, daß das
Ventilglied aus magnetisierbarem Werkstoff hergestellt worden
ist und daß automatische Betätigungsmittel vorgesehen sind, die
ein um den Zweiwegeventilkörper herum angeordnetes Glied
umfassen, das wenigstens teilweise permanent magnetisch ist und
über einen dem Weg zwischen den beiden Ventilsitzen
entsprechenden Weg am Ventilkörper entlanggleiten kann.
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Einige Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter
Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beispielsweise
beschrieben.
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Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines
Aerosolbehälters bzw. eines Teiles eines
Aerosolbehälters in der normalen Gebrauchslage,
welcher mit einer Ventilvorrichtung gemäß der
Erfindung ausgestattet ist.
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Fig. 2 zeigt den Sprühbehälter nach Fig. 1 in der
umgekehrten Lage und
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Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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Der gezeigte Sprühbehälter weist eine übliche Dose 1 mit einem
Ventilteller 2, einem Sprühventil 3 und einem Steigrohr 4 auf,
welches mit dem Sprühventil verbunden ist und welches sich
nahezu bis zu dem Boden 5 der Dose hin erstreckt. Das
Sprühventil weist in der üblichen Art und Weise einen
Ventilkörper 6 auf, welcher eine Kammer bildet, in welcher ein
Ventilteil 7 enthalten ist, welcher durch eine Feder 10 in
Berührungslage mit einem Dichtring 8 vorgespannt ist, und es
weist weiterhin ein Ventilrohr 9 mit einer Bohrung 11 auf,
welche über die Dose und den Dichtring hinaus vorsteht. Das
Ventilrohr 9 ist oft mit einem Betätigungsknopf versehen, mit
welchem das Rohr mit dem Ventilteil gegen die Wirkung der Feder
10 eingedrückt werden kann. Als Ergebnis hiervon wird die
Bohrung 11 mit der Kammer des Ventilkörpers verbunden. Die
Kammer ist ihrerseits mit dem Steigrohr 4 in Verbindung, so daß
das in der Dose enthaltene Produkt diese durch das Steigrohr
und das Ventil verlassen kann, wenn das Ventilrohr
heruntergedrückt wird.
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Figur 1 zeigt den Aerosolbehälter in der Normallage, das heißt
mit dem Boden unten und dem Ventil oben, wie dies durch den
Pfeil 12 symbolisch wird.
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In dieser Lage ist, wie gezeigt, das zu versprühende Produkt 13
im Bodenteil der Dose vorhanden, während das unter Druck
stehende Treibgas sich oberhalb des Produktes 13 befindet und
auf das Produkt einen Treibmitteldruck P ausübt. Sobald wie das
Sprühventil betätigt wird, treibt das Treibmittel das Produkt
13 durch das Steigrohr 4 zum Sprühventil 3, wie dies durch
Pfeile 15 angegeben ist. Auf diese Art und Weise kann das
Produkt die Dose verlassen, jedoch kann das Treibmittel nicht
austreten, weil eine Flüssigkeitsdichtung zwischen der
Zugangsöffnung des Steigrohres und dem Treibmittelgas vorhanden
ist, die durch das Produkt gebildet wird.
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Falls jedoch der beschriebene Behälter geneigt wird oder sogar
mit seiner oberen Seite nach unten gehalten wird, wie dies in
Figur 2 gezeigt wird, und in dieser Position betätigt wird, ist
die Flüssigkeitsdichtung am Zutritt zum Steigrohr nicht
vorhanden. Das Produkt 13 wird dann in dem ursprünglich oberen
Teil der Dose vorhanden sein und der Zugang zum Steigrohr liegt
vollkommen frei. Wenn das Sprühventil betätigt wird, kann das
Druckmittel den Behälter ohne irgendwelche Hindernisse
verlassen. Dieser zuletzt geschilderte Zustand ist höchst
unerwünscht, weil der Druck innerhalb des Behälters absinkt und
sogar so niedrig werden kann, daß die Sprühdose für den
weiteren Gebrauch untauglich wird, obgleich immer noch eine
genügende Menge an Produkt in ihr vorhanden ist.
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Gemäß der Erfindung wird der oben beschriebene unerwünschte
Effekt durch den Einsatz eines Spezialventils 16 beseitigt, von
dem eine Ausführungsform als Beispiel schematisch in den
Figuren 1 und 2 wiedergegeben ist.
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Das Ventil 16 ist zwischen dem dem Boden 5 gegenüberliegenden
Ende des Steigrohrs 4 und dem Sprühventil angeordnet und ist in
der Tat ein Zwei-Wege-Ventil, welches entweder das Steigrohr
oder eine nachfolgend zu beschreibende Leitung mit dem
Sprühventil verbindet.
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In der gezeigten Ausführungsform weist das Ventil 16 einen
Ventilkörper 17 auf, der sich mit dem Steigrohr entsprechend
erstreckt, und bei diesem Ausführungsbeispiel ist er einstückig
mit dem Ventilkörper 6 ausgebildet. Der Körper 17 ist am Boden
mit einem Verbindungsteil 18 versehen, mit welchem das
Steigrohr verbunden ist. Der Verbindungsteil 18 hat eine
mittlere Bohrung 19, welche eine Fortsetzung des
Steigrohrkanals darstellt und am Ende des Verbindungsteils 18
aufgeweitet ist und sich in den Körper 17 hineinerstreckt, um
einen ersten Ventilsitz 20 für einen Ventilteil 21 zu bilden.
Der Verbindungsteil 18 verbindet einen Einsatz 22, der in dem
Körper 17 vorgesehen ist und ebenfalls eine mittlere Bohrung
aufweist, die eine Fortsetzung der aufgeweiteten Bohrung in dem
Verbindungsteil ist und an einer Stelle im Abstand von dem
Verbindungsteil enger ausgebildet ist, um einen zweiten
Ventilsitz 23 für den Ventilteil zu bilden.
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Auf der anderen Seite des zweiten Ventilsitzes ist die verengte
Bohrung mit einer Querbohrung 24 verbunden, welche eine
Verbindung mit dem Innenraum der Dose herstellt. Der Einsatz
ist in der Stirnfläche, die dem Verbindungsteil 18 zugewandt
ist, mit einer Ausnehmung 25 ausgebildet, die eine Verbindung
mit einer zweiten Ausnehmung 26 herstellt, die ihrerseits in
dem Einsatz in Längsrichtung ausgebildet ist, wobei die zweite
Ausnehmung 26 über eine Bohrung 27 im Boden der Ventilkammer 6
mit der Ventilkammer verbunden ist.
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Der Abstand zwischen den beiden Ventilsitzen 20, 23 und der
Ausnehmung 25, die zwischen den beiden Ventilsitzen angeordnet
ist, ist so groß bemessen, daß der Ventilteil die Ausnehmung 25
in beiden Positionen freigibt, das heißt in der Position, in
welcher der Ventilteil sich innerhalb des Verbindungsteils 18
befindet, und in seiner obersten Lage, die in Figur 1 gezeigt
ist.
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In der obersten in Figur 1 gezeigten Lage läßt der Ventilteil
die Verbindung zwischen der Mittelbohrung 19 und der Ausnehmung
25 frei, während zur gleichen Zeit die Verbindung zwischen der
Querbohrung 24 und der Ausnehmung 25 blockiert ist. Demzufolge
kann das im oberen Teil der Dose vorhandene Treibmittel nicht
durch die Ausnehmung 25, die zweite Ausnehmung 26 und das
Ventil 3 entweichen, wenn das Sprühventil betätigt wird. In
diesem Fall wird jedoch das Produkt 13 durch das Treibgas in
der oben beschriebenen Art und Weise ausgetrieben, und zwar
durch das Steigrohr 4, die Bohrung 19, die Ausnehmungen 25 und
26 und das Ventil 3.
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Da in der obersten in Figur 1 gezeigten Lage, welche für den
Normalbetrieb notwendig ist, der Ventilteil 21 sowohl der
Schwerkraft als auch dem Gasmitteldruck über die Bohrung 24
ausgesetzt ist, so daß der Ventilteil 21 sich nach unten
bewegen will, müssen Maßnahmen getroffen werden, um
sicherzustellen, daß der Ventilteil in der Tat gegen den oberen
Ventilsitz 23 in der normalen Lage des Aerosolbehälters
gedrückt bleibt.
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In der gezeigten Ausführungsform ist zu diesem Zweck ein
ringförmiger Permanentmagnet 28 vorgesehen, der den Körper 17
umgibt und sich über einen zylindrischen Teil des Körpers 17
zwischen zwei Schultern 29 und 30 frei nach oben und nach unten
bewegen kann. Weiterhin ist auch der Ventilteil 21 mit einem
Permanentmagneten ausgestattet, wobei die Polaritäten des
ringförmigen Magneten und des magnetischen Ventilteils einander
entgegengerichtet sind. In der gezeigten Ausführungsform ist
die untere Seite des ringförmigen Magneten, die zum Boden 5
zeigt, beispielsweise als Südpol ausgebildet, und entsprechend
ist auch die obere Seite des Ventilteils gepolt, welche zur
Ventilkammer zeigt. Die obere Seite des ringförmigen Magneten
und die untere Seite des Ventilteils sind dementsprechend als
Nordpole ausgebildet.
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In der normalen Lage der Sprühdose ruht der ringförmige Magnet
zufolge der Schwerkraft auf der unteren Schulter 29, welche in
diesem Beispiel durch einen Rand des Verbindungsteils 18
gebildet ist, der über den Körper 17 hinaus vorsteht. Der
Ventilteil wird dann in der oberen gezeigten Lage unter
Einwirkung der abstoßenden Kräfte zwischen gleichnamigen
Magnetpolen gehalten.
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Wenn der Sprühbehälter, wie in Figur 2 gezeigt, mit dem oberen
Teil nach unten gehalten wird, gleitet der ringförmige Magnet
unter Einfluß der Schwerkraft auf die Schulter 30 zu, welche
nun die untere Schulter ist. Der Ventilteil wird sodann durch
das vorhandene Magnetfeld abgestoßen und kommt zur Anlage an
dem Ventilsitz 20, welcher nun der obere Ventilsitz ist. In
dieser Situation befindet sich auch das Produkt 13 in
demjenigen Teil des Behälters, welcher für gewöhnlich der obere
Teil ist. Zusätzlich ist in dieser Situation die Ausnehmung 25
durch die mittlere Bohrung im Einsatz 22 und die Querbohrung 24
mit dem Innenraum der Dose in Verbindung, so daß das Produkt
wiederum die Ausnehmung 26 und demzufolge das Sprühventil
erreichen kann. Das Treibmittel jedoch kann die Ausnehmung 25
nicht erreichen, da die Querbohrung durch das Produkt
abgeschlossen ist und der Durchgang durch das Steigrohr 4 durch
den Ventilteil verschlossen ist.
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Durch Verwendung von zwei abstoßenden Magneten, wird ein recht
deutlicher Schaltvorgang realisiert, wobei der Ventilteil
entweder gegen den einen oder den anderen Ventilsitz gepreßt
wird und Zwischenstellungen und/oder das Klebenbleiben im
wesentlichen verhindert werden.
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Ein weiterer bedeutsamer Punkt ist, daß in beiden Stellungen
des Ventilteils ein möglicher direkter Durchgang für das
Treibmittel zwangsweise abgedichtet wird.
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Es wird bemerkt, daß nach dem Lesen der vorgehenden Zeilen
verschiedene Modifikationen für den Fachmann leicht denkbar
sind.
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Demzufolge muß der ringförmige Magnet 28 nicht in seinem
gesamten Volumen magnetisch sein. Ein Tragteil, der um den
Körper 17 herum mit Passung angeordnet ist und einen oder
mehrere radial symmetrisch angeordnete Permanentmagnete
aufweist, ist alles, was benötigt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Magnet 28 in
Verbindung mit einem Ventilteil 21 verwendet werden, welcher
nicht permanent magnetisch, sondern magnetisierbar ist.
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Der Ventilteil wird dann durch den Magneten angezogen, so daß
verschiedene Führungen in dem Ventilkörper modifiziert werden
müßten, um an diese Situation angepaßt zu sein.
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Ein Beispiel einer solchen Modifikation ist schematisch in
Figur 3 gezeigt. Hier wiederum ist ein Magnet 28 am
Ventilkörper 17 nach oben und nach unten beweglich angeordnet,
und arbeitet in diesem Fall mit einem Ventilteil 21 zusammen,
der beispielsweise aus Stahl hergestellt ist. Wenn die
Sprühdose in der aufgerichteten Lage gehalten wird, sind der
Magnet und der Ventilteil in der gezeigten untersten Lage, in
welcher der Ventilteil 21 auf dem Ventilsitz 20 ruht. Das in
der Dose enthaltene Sprühmittel kann nun über das Steigrohr 4,
die mittlere Blindbohrung 19 in einen Leitungsteil 50, indem
der Ventilteil in der Art eines Bypasses umgangen wird, zum
oberen Ventilsitz 23 und zu einen Durchgang 51 unter Druck nach
außen ausgegeben werden, der mit dem Ventilsitz und der Kammer
in dem Ventilkörper 6 verbunden ist.
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Der untere Ventilsitz ist mit einer Querleitung 52 verbunden,
jedoch ist Treibmittel, welches in die Querleitung 52 in der
oben gezeigten Stellung eindringt, durch den Ventilteil
abgeblockt.
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Wenn die Sprühdose mit dem oberen Teil nach unten gehalten
wird, wird der Magnet 28 verschoben und nimmt dadurch den
Ventilteil mit bis dieser an dem Ventilsitz 23 anliegt, wobei
es sich um die oberste Position in Figur 3 handelt.
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Die Leitung 20 ist dann geschlossen und das Produkt kann
wiederum die Kammer im Ventilkörper 6 durch die Querführung 52
und eine Führung 53 erreichen, welche dann durch den Ventilteil
21 freigegeben wird.
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Es wird weiterhin bemerkt, daß ein zusätzlicher Vorteil der
Verwendung einer Sprühventilvorrichtung gemäß der Erfindung
darin zu sehen ist, daß eine mit einem derartigen Ventil
versehene Dose die Verwendung von Zusammensetzungen ermöglicht,
deren Einsatz in Verbindung mit bekannten Aerosolbehältern
unzweckmäßig ist. Mögliche in Betracht zu ziehende Verwendungen
sind Einsätze von wasserhaltigen Produkten.