DE69911147T2

DE69911147T2 - Ventil für die Ausgabe einer Flüssigkeit unter Druck

Info

Publication number: DE69911147T2
Application number: DE69911147T
Authority: DE
Inventors: Pierre-Andre Lasserre
Original assignee: LOreal SA
Current assignee: LOreal SA
Priority date: 1998-11-23
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: FR2786167B1; US6170537B1; EP1004523B1; EP1004523A1; JP2000186781A; JP3242093B2; CA2288243A1; BR9905510A; ATE249379T1; FR2786167A1; ES2207148T3; DE69911147D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ausgabeventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für ein Produkt, insbesondere ein flüssiges Produkt, auf einen Behälter, der dazu bestimmt ist, dieses Produkt zu enthalten und der mit diesem Ventil bestückt ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17, sowie auf ein Verfahren zum Verpacken eines solchen Behälters unter Druck unter der Wirkung eines Treibgases gemäß Anspruch 20. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Ventil so gestaltet, dass seine Montage auf einen solchen Behälter vereinfacht und das Unterdrucksetzen industriell gesehen erleichtert wird. Ein solcher Behälter, der allgemein Aerosolspender genannt wird, ist insbesondere für die Verpackung und die Ausgabe eines fluiden Produkts bestimmt, wie zum Beispiel ein Kosmetikprodukt, ein dermatologisches Produkt, ein Haushaltsprodukt, ein Nahrungsmittel- oder ein Werkstattprodukt, wie zum Beispiel ein Haarlack oder ein Haarschaum, ein Desinfektionsspray, ein Schmierspray, eine Farbe oder ein Reinigungsprodukt.
Das diese Art von Aerosolbehälter ausstattende Ventil weist eine Steuerstange auf, die axial in einem Ventilkörper angeordnet ist. Die Steuerstange weist einen Durchlass für das auszugebende Produkt auf. Das Ventil weist Dichtmittel auf, die in der Lage sind, den Durchlass zu verschließen. Die Steuerstange kann durch seitliches Kippen der Stange im Ventilkörper zwischen einer ersten Verschlussstellung des Durchlasses, in der die Stange eine Stellung einnimmt, in welcher der Durchlass durch die Dichtmittel vom unter Druck stehenden Produkt isoliert wird, und einer zweiten Öffnungsstellung elastisch verschoben werden. In dieser zweiten Stellung ist die Stange in Bezug auf die Achse des Ventilkörpers geneigt, wobei der Durchlass mit dem unter Druck stehenden Produkt in Verbindung steht, um die Ausgabe des Produkts zu erlauben. Das Ventil weist außerdem elastische Rückholmittel auf, welche die Stange in die erste Stellung beaufschlagen. Außerdem kann die Öffnung des Ventils auch durch axiales Eindrücken bewirkt werden, was für das Füllen des Behälters auf einem Verpackungs-Montageband interessant ist.
Im allgemeinen erfolgt die Verpackung eines Aerosolprodukts folgendermaßen: Durch die offene Öffnung eines Behälters wird das auszugebende, im allgemeinen flüssige Produkt eingeführt, und dann wird der Behälter durch Aufquetschen einer mit einem Ventil ausgestatteten Ventilträgerschale verschlossen. Um das Produkt unter Druck zu setzen, wird dann eine geeignete Menge eines Treibgases durch die Ventilstange eingespritzt, indem diese in einer eingedrückten Stellung gehalten wird.
Ein Ventil der oben erwähnten Art ist in der Patentanmeldung EP-A-0 850 851 im Namen der Anmelderin beschrieben. In der Praxis arbeitet ein solches Ventil zufriedenstellend. Die Anmelderin hat aber festgestellt, dass ein mit einem solchen Ventil ausgestatteter Spender einen Nachteil aufweist, nämlich dass die Geschwindigkeit des Füllens mit Treibmittel mit einem Gerät zur industriellen Verpackung zu wünschen übrig lässt.
Die Druckschrift GB-A-2 143 590 beschreibt ein Ventil, das es ermöglicht, die Geschwindigkeit des Füllens mit Treibmittel zu erhöhen. Zu diesem Zweck weist das Ventil einen Durchlass auf, der größer ist als der die Ventilstange durchquerende Durchlass und durch den hindurch das Treibmittel eingeführt wird. Der Durchlass wird, wenn man die Ventilstange eindrückt, zwischen der Oberfläche der die Dichtheit des Ventilmechanismus gewährleistenden, inneren Dichtung und dem Ventilkörper gebildet.
Die Anmelderin hat auch nach einer Lösung gesucht, um das Unterdrucksetzen eines Aerosolbehälters schneller und einfacher zu gestalten, insbesondere auf einem automatischen Verpackungs-Montageband.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile des in der Druckschrift EP-A-0 850 851 beschriebenen Ventils zu beseitigen und ein Ventil einfacher Konstruktion vorzuschlagen, das leicht auf einen beliebigen unter Druck stehendem Behälter montiert werden kann. Außerdem müssen die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Ventils vorteilhaft sein.
Folglich bezieht sich die Erfindung auf ein Ausgabeventil, das dazu bestimmt ist, einen ein mittels eines Treibgases unter Druck gesetztes Produkt enthaltenden Behälter auszustatten, mit einem Ventilkörper aus Elastomermaterial und mit Betätigungsmitteln, um als Reaktion auf eine Betätigungssteuerung das Ventil von einer geschlossenen Stellung in eine Stellung übergehen zu lassen, welche die Ausgabe des Produkts über einen Ausgangsdurchlass des Ventilkörpers erlaubt, wobei das Ventil in Abwesenheit einer Betätigungssteuerung in die geschlossene Stellung beaufschlagt wird, wobei der Ventilkörper erste Montagemittel, um die Montage des Ventils in einer ersten Stellung zu ermöglichen, in der der Ventilkörper mit einem Rand des Behälters zumindest einen Durchlass bildet, der mit dem Behälter in Verbindung steht, um das Füllen des Behälters mit Treibgas zu erlauben, und zweite Montagemittel aufweist, um die Montage des Ventils in einer zweiten Stellung zu erlauben, in der der Ventilkörper dicht auf den Rand des Behälters montiert ist.
Gemäß einem interessanten Aspekt der Erfindung sind die ersten und die zweiten Montagemittel so angeordnet, dass das Ventil in der ersten Stellung in einer ersten axialen Höhe in Bezug auf den Behälter und in der zweiten Stellung in einer zweiten axialen Höhe in Bezug auf den Behälter positioniert ist. So kann durch ein einfaches axiales Verschieben des Ventils auf dem Behälter nach dem Füllen mit Treibgas das Ventil von der ersten in die zweite Stellung übergehen. Zu diesem Zweck weist der Ventilkörper vorteilhafterweise ein Profil auf, das in der Lage ist, nach dem Füllen des Behälters mit Treibgas den Übergang des Ventils von der ersten in die zweite Stellung zu begünstigen.
Daher sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die ersten und zweiten Montagemittel auf dem Ventilkörper in verschiedenen axialen Höhen angeordnet, wobei die ersten Montagemittel zwischen den zweiten Montagemitteln und einem unteren Ende des Ventilkörpers angeordnet sind, wobei der Ventilkörper zwischen den ersten und zweiten Mitteln einen in Richtung der ersten Mittel abnehmenden Querschnitt aufweist.
Die zweiten Montagemittel können zum Beispiel von einer Ringnut gebildet werden, die auf der Außenfläche des Ventilkörpers ausgebildet und in der Lage ist, dicht mit einem entsprechenden Rand des Behälters zusammenzuwirken, zum Beispiel mit dem Rand einer Öffnung, die an der Oberseite des Behälters ausgebildet ist.
Die für die Montage dieses Ventils verwendbaren Behälter können aus den üblicherweise verwendeten Behältern ausgewählt werden, zum Beispiel die Kanister aus Aluminium, aus Weißblech oder aus Kunststoffmaterial, die eine allgemeine zylindrisch Form aufweisen. Zu diesem Zweck kann der Behälter ein offenes Ende aufweisen, von dem ein freier Rand eine Öffnung begrenzt, die direkt mit den Montagemitteln des Ventilkörpers zusammenwirken kann. Alternativ kann der Behälter mit einer Schale versehen werden, die auf den mit der Öffnung versehenen Behälter aufgequetscht ist, in die der Ventilkörper eingesetzt ist.
Zur Herstellung des Ventilkörpers kann jedes Elastomermaterial vorgesehen werden, das eine Shore-A-Härte zwischen 30 und 70 aufweist, zum Beispiel natürlicher oder synthetischer Kautschuk, insbesondere thermoplastische oder vulkanisierbare Elastomere. Dadurch gewährlei stet die Elastizität des den Ventilkörper bildenden Materials einerseits die zur Montage des Ventilkörpers auf den Behälter notwendige Verformung gemäß der ersten Stellung und seinen Übergang in die zweite Stellung. Andererseits gewährleistet die Elastizität dieses Materials auch eine ausreichende Dichtheit in der zweiten Stellung, um den Innendruck des Behälters auszuhalten.
Die ersten Montagemittel können ihrerseits auch von einer Ringnut gebildet werden, die auf der Außenfläche des Ventilkörpers ausgebildet und in der Lage ist, mit dem entsprechenden Rand des Behälters zusammenzuwirken, wobei die Nut von mindestens einem Durchlass unterbrochen wird, der an der Außenseite des Ventilkörpers ausgebildet ist und innerhalb des Ventilkörpers mündet, wobei der Durchlass eine größere Tiefe als die Tiefe der Nut aufweist. Vorteilhafterweise ist der Durchlass im wesentlichen senkrecht zur Nut ausgerichtet.
In diesem Fall sind das erste und das zweite Montagemittel vorteilhafterweise in der Lage, durch Einklinken mit dem Rand des Behälters zusammenzuwirken.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Ventil ein Ventil sein, dessen Öffnung durch seitliches Kippen einer Steuerstange gewährleistet wird, die vom Ausgangsdurchlass durchquert wird und die Betätigungsmittel bildet, wobei diese Stange in einem Ausgangskanal angeordnet ist, der innerhalb des Ventilkörpers ausgebildet ist und in eine innere Kammer mündet.
Gemäß einem besonderen Aspekt der Erfindung weist in diesem Fall der Ausgangskanal eine Längsachse auf, wobei die Ventilstange im Inneren des Ausgangskanals mit einem Profil versehen ist, das in der Lage ist, mit einem komplementären Profil des Ausgangskanals zusammenzuwir ken, um ein Gelenk im wesentlichen um einen bestimmten Punkt herum zu definieren, so dass, unabhängig von der Winkelstellung der Stange in Bezug auf die Längsachse, die Stange in dichtem ringförmigem Kontakt mit dem Kanal steht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Stange innerhalb des Ausgangskanals einen ringförmigen Abschnitt auf, der in Bezug auf den Rest der Stange vorsteht und dessen Querschnitt kugelförmig mit einer geometrischen Mitte ist, während der Ausgangskanal einen Abschnitt aufweist, der einen zur Form des vorstehenden Abschnitts komplementären Rücksprung bildet und in der Lage ist, den vorstehenden Abschnitt dicht aufzunehmen, wobei der Gelenkpunkt der Stange im wesentlichen mit der geometrischen Mitte zusammenfällt.
Zur selektiven Verbindung der inneren Ventilkammer mit der Außenumgebung des Ventils weisen die Betätigungsmittel vorteilhafterweise einen fest mit der Stange verbundenen Dichtring auf, der von elastischen Rückholmitteln in dichte Auflage auf einen vom Körper gebildeten, ringförmigen Sitz beaufschlagt wird.
Gemäß einer Ausführungsform mündet der Ausgangsdurchlass der Stange in der inneren Ventilkammer über einen Durchlass, der die Stange radial durchquert und sich in Höhe des Dichtrings befindet.
Was die Herstellung der Stange und des Dichtrings betrifft, so bestehen sie vorteilhafterweise aus einem steifen thermoplastischen Material, wie zum Beispiel Polypropylen oder Polyoxymethylen (POM).
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung bestehen die elastischen Rückholmittel aus mindestens einem Elastomerklötzchen, das von einer Innenwand der Ventilkammer getragen wird und mit dieser fest verbun den ist, wobei dieses) Klötzchen elastisch gegen einen Bereich der Stange anliegt (anliegen), der den Dichtring trägt. Ein Ventil, das solche Rückholmittel aufweist, ist zum Beispiel in der vorerwähnten europäischen Patentanmeldung EP-A-0 850 851 beschrieben.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht aus einem Behälter zur Ausgabe unter Druck eines mittels eines Treibgases unter Druck gesetzten Produkts, wobei dieser Behälter mit einem wie oben definierten Ventil ausgestattet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dieses Ventil auf den Behälter über eine Schale montiert, die eine Öffnung aufweist, von der ein Innenrand dazu bestimmt ist, mit den ersten oder zweiten Montagemitteln des Ventils in Eingriff zu gelangen. In diesem Fall wird die Schale vorteilhafterweise auf den Behälter aufgequetscht.
Noch ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Verpackung eines unter Druck stehenden Produkts in einem Behälter, der eine von einem Rand begrenzte Öffnung aufweist, in die das oben definierte Ventil eingesetzt wird, wobei das Verfahren darin besteht:

a) das auszugebende Produkt in den Behälter einzuführen;
b) das Ventil in einer Einfüllstellung zu positionieren, in der der Rand des Behälters mit ersten Montagemitteln des Körpers des Ventils in Eingriff steht, wobei die ersten Montagemittel in der Lage sind, in der Einfüllstellung mit dem Rand des Behälters einen oder mehrere mit dem Behälter in Verbindung stehende Durchlässe zu begrenzen;
c) durch den Durchlass oder die Durchlässe Treibgas ins Innere des Behälters einzuführen; und
d) das Ventil in Bezug auf den Behälter so zu verschieben, dass es in eine Ausgabestellung gebracht wird, in der der Rand des Behälters mit den zweiten Montagemitteln des Ventilkörpers in Eingriff steht, wobei die zweiten Montagemittel in der Lage sind, in der Ausgabestellung mit dem Rand des Behälters zusammenzuwirken, um eine dichte Montage des Ventilkörpers auf dem Behälter zu gewährleisten.

Im allgemeinen wird das Produkt durch die Öffnung des Behälters eingeführt, die zur Montage des Ventils dient.
Bei der Montage des Ventils auf den Behälter erfolgt der Übergang des Ventils von der Einfüllstellung in die Ausgabestellung vorteilhafterweise durch axiales Verschieben des Ventils in Bezug auf den Behälter. Diese Vorgehensweise vereinfacht die Automatisierung des Füllens des Behälters auf einem Verpackungsband sehr.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind in der Einfüllstellung des Ventils mehrere Durchlässe regelmäßig um den ganzen Ventilkörper herum verteilt, wobei das Füllen des Behälters mit Gas erfolgt, indem das Ventil von einem Gas-Zufuhrrohr überdeckt wird, wobei das Rohr einen Rand aufweist, der um das ganze Ventil herum mit einer Oberfläche des Behälters in dichten Kontakt gelangen kann. Im allgemeinen ist diese Fläche des Behälters Teil einer auf den Behälter montierten Ventilträgerschale, wobei diese Schale eine Öffnung aufweist, deren Rand in der Lage ist, mit den ersten und zweiten Montagemitteln des Ventils zusammenzuwirken.
Das soeben beschriebene Ventil hat weitere Vorteile im Vergleich mit einem klassischen Ventil. Indem der Ventilkörper aus einem Elastomermaterial hergestellt wird, wird ihm eine ausreichende Elastizität verliehen, um die Bedienungsstange direkt in den Ventilkörper montieren zu können, ohne dass es notwendig ist, mehrere Bauteile zusammenzubauen.
Wenn die Rückholmittel in Form von Klötzchen vorliegen, die von einer der die innere Kammer begrenzenden Wände getragen werden, können diese Klötzchen außerdem bei der Betätigung des Ventils durch Zusammendrücken verformt werden. Auf diese Weise kann man die Zuhilfenahme einer metallischen Rückholfeder vermeiden, die mit dem auszugebenden Produkt in Berührung kommen kann, wodurch ggf. das Produkt verschlechtert wird.
Weitere Aspekte der Erfindung gehen aus der ausführlichen Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hervor, die nachfolgend als rein darstellendes und keineswegs einschränkendes Beispiel beschrieben wird, das in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist. In diesen Zeichnungen zeigen:
1 eine Ansicht im Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil, das in Einfüllstellung auf einen Behälter montiert ist;
2 eine vergrößerte Seitenansicht des Ventilkörpers der 1;
3 eine vergrößerte Ansicht im Axialschnitt der Betätigungsmittel des Ventils aus 1;
4 eine Ansicht im Axialschnitt des Ventils der 1, das in der Endmontagestellung auf einen Behälter montiert ist.
Das erfindungsgemäße Ventil 1, das in den 1 und 4 in der Stellung des Einfüllens bzw. in der Stellung der dichten Montage dargestellt ist, ist zur Ausstattung eines mit einem Behälter 3 versehenen Spenders bestimmt. Der Behälter ist dazu bestimmt, ein flüssiges Produkt, zum Beispiel einen Haarlack, zu enthalten, wobei der Behälter durch die Wirkung eines Treibgases G unter Druck gesetzt wird.
Wie man insbesondere in 1 sieht, weist das Ventil 1 einen Körper 2 mit einem mittleren Abschnitt 2a von Kegelstumpfform mit einer Drehachse A, und eine Bedienungsstange 11 von allgemein zylindrischer Form auf, die mit einer Achse X versehen ist. In der Ruhestellung des Ventils fallen die Achsen A und X zusammen. Die Stange 11 besteht aus zwei Teilen 22 und 30 (siehe 3) aus einem steifen thermoplastischen Material, wie zum Beispiel Polyoxymethylen (POM).
Der Ventilkörper 2 ist aus einem elastisch verformbaren Material hergestellt, wie zum Beispiel einem Nitrilkautschukelastomer, dessen Shore-A-Härte vorteilhafterweise im Bereich zwischen 30 und 70 liegt. Der Körper besitzt eine große Basis 2b und eine kleine Basis 2c, die durch den allgemein kegelstumpfförmigen Abschnitt 2a und einen zylindrischen Abschnitt 2d miteinander verbunden werden.
Im Inneren des Ventilkörpers 2 ist eine innere Kammer 4 mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet, die von Umfangswänden 4a, 4b, 4c, 4d begrenzt wird. Die Wand 4a ist zylindrisch und schließt an einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 4b an, dessen Boden sich zum Behälter 3 über einen axialen Einlasskanal 5 für das Produkt P öffnet.
Der Ventilkörper 2 weist im wesentlichen auf einem Drittel seiner Höhe (ausgehend vom unteren Ende des Ventilkörpers) eine Ringnut 16 auf, die zum Teil von einem Ringwulst 16a begrenzt wird. Die Stellung der Nut 16 auf dem Ventilkörper ist durch das Bezugszeichen H₁ gekennzeichnet. Die Ringnut 16 wird von mehreren eingedrückten Zonen 18 unterbrochen, die gleichmäßig verteilt sind und im allgemeinen in einer Anzahl von 2 bis 4 vorliegen. Diese Zonen 18 bilden offene Durchlässe, wenn der Ventilkörper in die Öffnung 7 der Schale 8 in der Stellung H₁ montiert ist, das heißt in einer Stellung, in der der Rand der Öffnung 7 mit der Ringnut 16 zusammenwirkt. In anderen Worten, münden in dieser Stellung die Durchlässe 18 zu beiden Seiten der Schale 8. In dieser Stellung kann der Behälter von außen über die Durchlässe 18 mit Treibgas G gefüllt werden. Es ist anzumerken, dass die Tiefe jedes Durchlasses 18 größer ist als die Tiefe der Nut 16. Die Ringnut 16 bildet die ersten Montagemittel des Ventils.
Der Ventilkörper weist zwischen dem zylindrischen Bereich 2d und dem kegelstumpfförmigen Bereich 2a des Körpers 2 auf einer Höhe H₂ zweite Montagemittel auf, die in Form einer Ringnut 14 ausgebildet sind. Wenn das Ventil in die Öffnung 7 der Schale 8 in Eingriff mit der Nut 14 eingesetzt ist, wird eine perfekte Dichtheit zwischen der Schale und dem Ventilkörper hergestellt.
Der axiale Einlasskanal 5, der für den Einlass des auszugebenden Produkts bestimmt ist, ist in der Mitte der kleinen Basis 2b ausgebildet und mündet in die Kammer 4. Dieser Einlasskanal 5 ist mit einem Tauchrohr 19 verbunden, dessen freies Ende (nicht dargestellt) über einen Anschluss-Rohrstutzen 32, der von dem zweiten Teil der Steuerstange 11 getragen wird, permanent in das Produkt getaucht ist.
Auf der dem Einlasskanal 5 gegenüberliegenden Seite ist die innere zylindrische Wand 4a des Ventilkörpers mit einer ringförmigen Dichtzone 4c verbunden, die sich in einer Ebene senkrecht zur Achse A befindet. Die ringförmige Zone 4c verlängert sich nach oben durch eine zweiten kegelstumpfförmigen Abschnitt 4d, der das Kippen der Ventilstange 11 erleichtert. Die Spitze des kegelstumpfförmigen Abschnitts 4d mündet in einen im wesentlichen kugelförmigen Rücksprung 13. Dieser Rücksprung 13 ist Teil eines Ausgangskanals 10, der in der Verlängerung des Einlasskanals 5 angeordnet ist, wobei der Kanal 10 seinerseits die innere Kammer 4 nach außen verbindet. Der Ausgangskanal 10 wird vom er sten Teil 22 der Stange 11 durchquert, wobei die Außenwand der Ventilstange 11 in perfekt dichtem Kontakt mit der Wand des Ventilkörpers steht, die den Ausgangskanal 10 begrenzt. Die Stange 11 hat einen ringförmigen Abschnitt 15, der in Bezug auf den Rest der Stange vorsteht und dessen axialer Querschnitt kugelförmig ist, von einer zur Form des Rücksprungs 13 komplementären Form, und eine geometrische Mitte Q aufweist. Wie weiter unten bei der Beschreibung des Betriebs des Ventils erklärt wird, stellt die geometrische Mitte Q einen Kipppunkt der Stange bei der Betätigung des Ventils dar.
Wie in 3 zu sehen, weist der erste Teil 22 der Ventilstange 11 einen zentralen Ausgabekanal 23 auf, der die Stange vom austretenden Ende 11a bis zu einer Höhe durchquert, die sich im wesentlichen in Höhe der ringförmigen Zone 4c befindet. Auf dieser Höhe mündet der zentrale Kanal 23 in einen Durchlass 25, der die Stange radial durchquert und im oberen Bereich der Kammer 4 endet. Der erste Teil 22 der Stange weist außerdem ein zylindrisches Ende 24 auf, das mit einem Umfangswulst 26 versehen ist. Dieser Wulst 26 kann mit einer komplementären Ringnut 33 zusammenwirken, die innerhalb eines Blindschachts 34 ausgebildet ist, der am oberen Ende des zweiten Teils 30 der Ventilstange vorgesehen ist. So können die beiden Teile 22 und 30 der Ventilstange durch Einklinken zusammengebaut werden.
Der Blindschacht 34 ist von einem zylindrischen Ring 9 umgeben, der einen größeren Durchmesser als der Schacht 34 und eine größere Höhe hat. Der freie Rand 9a des Rings weist eine Schräge auf, wodurch eine mehr oder weniger scharfe Kante gebildet wird, die dazu bestimmt ist, sich auf die ringförmige Zone 4c der Kammer 4 aufzulegen, wodurch ein Sitz gebildet wird. Auf der dem Ring 9 gegenüberliegenden Seite weist der zweite Teil einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 30a auf, der mit dem Ring 9 über einen zylindrischen Bereich 30b verbunden ist und dessen Querschnitt zu seinem unteren Ende 30d hin abnimmt. Die kegelstumpfförmige Fläche 30a der Ventilstange weist mehrere Rillen 30c auf, die in einer durch die Achse X verlaufenden Ebene ausgerichtet sind. Das untere Ende 30d des kegelstumpfförmigen Abschnitts 30a verlängert sich durch den oben erwähnten Anschluss-Rohrstutzen 32.
In der Verbindungszone zwischen dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 30a und dem Anschluss-Rohrstutzen 32 ist ein Durchlass 36 ausgebildet, der radial in die Rillen 30c führt. Die Mitte des radialen Durchlasses 36 mündet in einen Ansaugkanal 38, der im Inneren des Rohrstutzens 32 definiert ist und mit dem Tauchrohr 19 in Verbindung steht.
Die elastische Auflage des Rings 9 gegen den Sitz 4 wird durch mehrere Klötzchen oder Aufwölbungen 20 kleiner Abmessung gewährleistet, die regelmäßig auf der inneren kegelstumpfförmigen Wand 4b der Ventilkammer 4 und in elastischer Auflage gegen den kegelstumpfförmigen Teil 30a der Ventilstange 11 ausgebildet sind. In de Ruhestellung des Ventils dringt so der freie Rand 9a des Rings 9 um einige 10tel Millimeter in den Sitz 4c ein und erzeugt eine perfekte Dichtheit zwischen der Ventilkammer und dem Ausgabekanal. Außerdem weist der austretende Teil der Ventilstange einen Kragen 29 auf, der bei der Montage der Stange in den Ventilkörper als Auflage für ein Gerät dient.
Die Montage des Ventils 1 ist einfach durchzuführen. Nach dem Zusammenbau der beiden Stangenteile 22 und 30 wird die Ventilstange über den Ausgangskanal 10 axial in den Ventilkörper eingeführt, und dies in zwei aufeinanderfolgenden Schritten, wie man weiter unten sehen wird. Das Einführen der Stange in den Ventilkörper wird einerseits durch den kegelstumpfförmigen Abschnitt 30c der Ventilstange 11 und andererseits durch die Elastizität des den Ventilkörper 2 bildenden Elastomermaterials begünstigt. Bei der Montage wird die axiale Wegstrecke der Ventil stange 11 durch den Kragen 29 begrenzt, und die Stange wird korrekt in der Ventilkammer 4 positioniert. Es ist anzumerken, dass im Gegensatz zu manchen üblichen Ventilen keine Kugel oder Feder notwendig ist, um den Betrieb dieses Ventils zu gewährleisten.
Um ein Aerosolprodukt erfindungsgemäß zu verpacken, führt man in den Behälter 3, auf dem die Schale 8 vorher zum Beispiel durch Aufquetschen befestigt wurde, eine geeignete Menge an Produkt P ein. In der Öffnung 7 der Schale 8 positioniert man das Ventil in der Einfüllstellung H₁. In dieser Stellung ist der Rand 7 der Schale mit der Nut 16 in Eingriff. Dann ordnet man ein Treibgas-Zufuhrrohr C, das für den Transport eines Treibgases G in den Behälter vorgesehen ist, in einer das Ventil umgebenden Zone 40 auf der Schale an. Das freie Ende 38 des Einfüllrohrs C kann sich dicht auf die Schale 8 aufsetzen. Vorteilhafterweise, und um die Verluste an Treibgas zu minimieren, wählt man den Innendurchmesser des Einfüllrohrs C geringfügig größer als den größten Durchmesser des Ventilkörpers. Dann führt man über die Durchlässe 18 eine geeignete Menge an Treibgas G ins Innere des Behälters ein.
Während immer noch Treibgas im Einfüllrohr C vorhanden ist, bewirkt man die axiale Verschiebung des Ventilkörpers 2 in Richtung des Behälters 3. Zu diesem Zweck kann man ein Montageelement (nicht dargestellt) vorsehen, das axial innerhalb des Einfüllrohrs beweglich und in der Lage ist, sich auf die Oberseite 2b des Ventilkörpers aufzusetzen und diesen in Richtung des Behälters zu schieben. Vorteilhafterweise ist dieses Montageelement rohrförmig, damit es in seiner hohlen Mitte den austretenden Teil 11a der Ventilstange aufnehmen kann. Nach dem Lösen des Rands 7 der Schale 8 von der Nut 16 ist es aufgrund des den Ventilkörper bildenden Elastomermaterials möglich, den Rand entlang des kegelstumpfförmigen Bereichs 2a des Ventilkörpers gleiten zu lassen. Am Ende der so durchgeführten Translationsverschiebung fügt der Schalen rand 7 sich schließlich in die Nut 14 ein. Zu diesem Zeitpunkt ist das Ventil stabil und dicht auf dem Behälter befestigt, und der Treibgasfluss kann abgekoppelt werden.
Die Vorteile des Verfahrens zum Zusammenbau und zur Verpackung eines unter Druck stehenden Behälters gemäß der Erfindung sind die folgenden:

– man erhält einen schnellen Arbeitstakt der Unterdrucksetzung auf einem Verpackungs-Montageband, der mit einem üblichen Ventil nicht durchführbar ist;
– die Kosten der Montage des Ventils auf den Behälter sind reduziert, da man auf das Aufquetschen des Ventils auf die Schale verzichten kann;
– die Montagekosten des Ventils selbst sind vorteilhaft im Vergleich mit einem klassischen Ventil, das eine Kugel und eine metallische Rückholfeder aufweist und einen zusätzlichen Montagestoß benötigt;
– die Anzahl der das Ventil bildenden Bauteile ist im Vergleich mit einem üblichen Ventil reduziert.

Der Betrieb des Ventils 1 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 4 erklärt. Um die Betätigung des Ventils 1 durchzuführen, bewirkt man eine Neigung der Stange 11 in Bezug auf die Achse A. Diese Neigung kann in einer beliebigen in Bezug auf die Achse A radialen Richtung durchgeführt werden, wie in 4 symbolisch durch die Pfeile B angedeutet ist. Bei diesem Schwenken wird die Achse X der Stange in Bezug auf die Achse A des Ventilkörpers geneigt, wobei der zwischen den beiden Achsen gebildete Winkel a typischerweise in der Größenordnung von 2° bis 15° liegt. Bei diesem Schwenken entfernt sich ein Teil des Rings 9 vom Sitz 4c. Gleichzeitig wird (werden) das (die) Klötzchen 20, das (die) sich auf der kegelstumpfförmigen Wand 4b auf der dem Entfernungsbereich des Rings entgegengesetzten Seite befindet (befinden), durch den kegelstumpfförmigen Teil 30a der Stange zusammengequetscht. Im betrachteten Ausführungsbeispiel wurden vier Klötzchen 20 von länglicher Form hergestellt, mit einer Höhe von etwa 1 mm, einer Breite von etwa 1,5 mm und einer Länge von etwa 1,5 mm. Unter dem Schub des Treibgases G wird das Produkt P dann über das Tauchrohr 19, den Ansaugkanal 38, den radialen Durchlass 36, die Rillen 30c in die Kammer 4 transportiert. Dann wird das Produkt P über die entfernte Zone des Rings 9 in den Durchlass 25 transportiert, um in den Ausgabekanal 23 zu kommen. Wenn das Schwenken der Stange endet, endet die Ausgabe des Produkts, da der Ring 9 wieder in dichten Kontakt mit dem Sitz 4c gelangt. Beim Schwenken der Ventilstange im Ausgangskanal 10 gewährleistet der kugelförmige Abschnitt 15 der Stange in Höhe des ganzen oder eines Teils des kugelförmigen Abschnitts des Rücksprungs 13 einen perfekt dichten, ringförmigen Kontakt mit dem Ventilkörper.
In klassischer Weise steht das vorstehende Ende der Ventilstange 11 mit einem Betätigungselement in Eingriff, das auch die Ausgabe des Produkts gewährleistet. So kann man auf die Ventilstange 11 einen mit einer Ausgabeöffnung oder einem Ausgabekopf (nicht dargestellt) versehenen Druckknopf aufsetzen, wie sie üblicherweise bei dieser Art Spender verwendet werden.

Claims

Ventil (1), das dazu bestimmt ist, einen ein mittels eines Treibgases (G) unter Druck gesetztes Produkt enthaltenden Behälter (3) auszustatten, mit einem Ventilkörper (2) aus Elastomermaterial und mit Betätigungsmitteln, um als Reaktion auf eine Betätigungssteuerung das Ventil von einer geschlossenen Stellung in eine Stellung übergehen zu lassen, welche die Ausgabe des Produkts über einen Ausgangsdurchlass (23) des Ventilkörpers erlaubt, wobei das Ventil in Abwesenheit einer Betätigungssteuerung in die geschlossene Stellung beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper erste Montagemittel (16), um die Montage des Ventils in einer ersten Stellung (H₁) zu ermöglichen, in der der Ventilkörper mit einem Rand (7) des Behälters mindestens einen Durchlass (18) bildet, der die Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Behälters (3) ermöglicht, um das Füllen des Behälters mit Treibgas zu erlauben, und zweite Montagemittel (14) aufweist, um die Montage des Ventils in einer zweiten Stellung (H₂) zu erlauben, in der der Ventilkörper (2) dicht auf den Rand (7) des Behälters montiert ist.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (16) und die zweiten Montagemittel (14) so angeordnet sind, dass das Ventil in der ersten Stellung in einer ersten axialen Höhe (H₁) in Bezug auf den Behälter und in der zweiten Stellung in einer zweiten axialen Höhe (H₂) in Bezug auf den Behälter positioniert ist.
Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (2) ein Profil aufweist, das in der Lage ist, nach dem Füllen des Behälters mit Treibgas den Übergang des Ventils von der ersten in die zweite Stellung zu begünstigen.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Montagemittel auf dem Ventilkörper in verschiedenen axialen Höhen (H₁, H₂) angeordnet sind, wobei die ersten Montagemittel (16) zwischen den zweiten Montagemitteln (14) und einem Ende (2c) des Ventilkörpers angeordnet sind, das in den Behälter montiert werden kann, wobei der Ventilkörper zwischen den ersten und zweiten Mitteln einen in Richtung der ersten Mittel abnehmenden Querschnitt aufweist.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Montagemittel (14) von einer Ringnut gebildet werden, die auf der Außenfläche (2a) des Ventilkörpers ausgebildet und in der Lage ist, dicht mit einem entsprechenden Rand (7) des Behälters (3) zusammenzuwirken.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Montagemittel von einer Ringnut (16) gebildet werden, die auf der Außenfläche des Ventilkörpers ausgebildet und in der Lage ist, mit einem entsprechenden Rand (7) des Behälters (3) zusammenzuwirken, wobei die Nut (16) von mindestens einem Durchlass (18) unterbrochen wird, der an der Außenseite des Ventilkörpers ausgebildet ist und innerhalb des Ventilkörpers mündet, wobei der Durchlass eine größere Tiefe als die Tiefe der Nut aufweist.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (16) und das zweite Montagemittel (14) in der Lage sind, durch Einklinken mit dem Rand (7) des Behälters zusammenzuwirken.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomermaterial aus einem thermoplastischen Elastomer besteht.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomermaterial eine Shore-A-Härte aufweist, die im Bereich zwischen 30 und 70 liegt.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es durch seitliches Kippen einer Stange (11) arbeitet, die vom Ausgangsdurchlass (23) durchquert wird, wobei die Stange die Betätigungsmittel (12) bildet und in einem Kanal (10) angeordnet ist, der im Ventilkörper ausgebildet ist.
Ventil nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (10) eine Achse (A) aufweist, und die Ventilstange (11) im Inneren des Kanals (10) mit einem Profil (13) versehen ist, das in der Lage ist, mit einem komplementären Profil (15) des Kanals (10) zusammenzuwirken, um ein Gelenk im wesentlichen um einen Punkt (Q) herum zu definieren, so dass, unabhängig von der Winkelstellung der Stange in Bezug auf die Achse (A), die Stange (11) in dichtem ringförmigem Kontakt mit dem Kanal (10) steht.
Ausgabeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (11) innerhalb des Kanals (10) einen ringförmigen Abschnitt (15) aufweist, der in Bezug auf den Rest der Stange vorsteht, der kugelförmig mit einer geometrischen Mitte (Q) ist, während der Kanal (10) einen Abschnitt aufweist, der einen zur Form des vorstehenden Abschnitts komplementären Rücksprung (13) bildet und in der Lage ist, den vorstehenden Abschnitt dicht aufzunehmen, wobei der Gelenkpunkt der Stange im wesentlichen mit der geometrischen Mitte (Q) zusammenfällt.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel für den selektiven Übergang des Ventils von einer geschlossenen Stellung in eine Stellung, welche die Ausgabe des Produkts über den Ausgangsdurchlass (23) erlaubt, einen Dichtring (9) aufweisen, der von elastischen Rückholmitteln (20) in dichte Auflage auf einen vom Körper (2) gebildeten, ringförmigen Sitz (4c) beaufschlagt wird.
Ventil nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsdurchlass (23) in eine innere Ventilkammer (4) über einen Durchlass (25) mündet, der die Stange radial durchquert.
Ventil nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (11) und der Dichtring (9) aus einem steifen thermoplastischen Material bestehen.
Ventil nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Rückholmittel (20) aus mindestens einem Elastomerklötzchen bestehen, das von einer Wand (4b) der Ventilkammer (4) getragen wird und mit dieser fest verbunden ist, wobei dieses) Klötzchen elastisch gegen einen Bereich (32) anliegt (anliegen), der den Ring (9) trägt.
Behälter zur Ausgabe unter Druck eines mittels eines Treibgases unter Druck gesetzten Produkts, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Ventil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestattet ist.
Behälter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) auf den Behälter (3) über eine Schale (8) montiert ist, von der ein Innenrand (7) dazu bestimmt ist, mit den ersten (16) oder zweiten Montagemitteln (14) des Ventils in Eingriff zu gelangen.
Behälter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (8) auf den Behälter (3) aufgequetscht ist.
Verfahren zur Verpackung eines Produkts unter Druck in einem Behälter (3), der eine von einem Rand (7) begrenzte Öffnung aufweist, in ein Ventil (1) eingesetzt werden kann, wobei das Verfahren darin besteht: a) das auszugebende Produkt in den Behälter (3) einzuführen; b) das Ventil (1) in einer Einfüllstellung (H₁) zu positionieren, in der der Rand des Behälters mit ersten Montagemitteln (16) eines Körpers (2) des Ventils in Eingriff steht, wobei die ersten Montagemittel in der Lage sind, in der Einfüllstellung mit dem Rand des Behälters mindestens einen mit dem Behälter (3) in Verbindung stehende Durchlass (18) zu begrenzen; c) durch den Durchlass oder die Durchlässe (18) Treibgas (G) ins Innere des Behälters (3) einzuführen; und d) das Ventil (1) in Bezug auf den Behälter (3) so zu verschieben, dass es in eine Ausgabestellung (H₂) gebracht wird, in der der Rand (7) des Behälters mit zweiten Montagemitteln (14) des Ventilkörpers in Eingriff steht, wobei die zweiten Montagemittel in der Lage sind, in der Ausgabestellung mit dem Rand des Behälters zusammenzuwirken, um eine dichte Montage des Ventilkörpers auf dem Behälter zu gewährleisten.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt durch die Öffnung eingeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von der Einfüllstellung (H₁) in die Ausgabestellung (H₂) durch axiales Verschieben des Ventils in Bezug auf den Behälter erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einfüllstellung (H₁) des Ventils mehrere Durchlässe (18) regelmäßig um den ganzen Ventilkörper (2) herum verteilt sind, wobei das Füllen des Behälters (3) mit Gas erfolgt, indem das Ventil von einem Gas-Zufuhrrohr (C) überdeckt wird, wobei das Rohr einen Rand (38) aufweist, der um das ganze Ventil (1) herum mit einer Oberfläche (40) des Behälters in dichten Kontakt gelangen kann.