WO1988010221A1

WO1988010221A1 - Device for storing and controlled dispensing of pressurized products

Info

Publication number: WO1988010221A1
Application number: PCT/CH1988/000115
Authority: WO
Inventors: Winfried Jean Werding
Original assignee: Werding Winfried J
Priority date: 1987-06-26
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1988-12-29
Also published as: DK89189D0; IN171132B; DE3886184D1; JPH02500572A; DK89189A; BR8807106A; EP0320510A1; FI890836A0; AU606182B2; JP2612758B2; AU1950188A; FI890836A; US4969577A; EP0320510B1

Description

VORRICHTUNG ZUR LAGERUNG UND KONTROLLIERTEN ABGABE VON UNTER DRÜCK STEHENDEN PRODUDKTEN

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Diese Vorrichtung gestattet, verglichen mit den herkömmlichen Spraydosen, ent¬ weder eine reduzierte Flüssiggasmenge oder komprimierte Gase als Treibkraft einzusetzen.

Das Verbot von vollhalogenisierten Kohlenwasserstoffen, be¬ kannt unter den Namen FRIGEN oder FREON, hat zur massiven Verwendung von Kohlenwasserstoffen wie Propan und Butan oder Dimethyläther und deren Gemischen geführt. FRIGEN und FREON sind für die die Erde umschliessende Ozonschicht gefährlich und Butan und Propan.sowie Dimethyläther wegen ihrer Explo¬ sionsgefährlichkeit für die Abfüllindustrie, aber auch für die Verbraucher, da Todesopfer durch Explosionen zu beklagen sind.

Neben diesen brennbaren Gasen kennt man auch das unbrennba¬ re, nur teilweise halogenisierte FREON 22, (chemische Formel CHC1F2)_» als Treibmittel. Es darf auch in den USA und den skandiavischen Ländern, wo FREON und FRIGEN verboten sind, eingesetzt werden, weil das FREON 22 noch ein Wasserstoff¬ atom enthält und daher nicht so beständig ist wie die voll¬ halogenisierten Kohlenwasserstoffe. Da aber der Dampfdruck des unbrennbaren FREON 22 sehr hoch ist und bei 20°C bei ca. 9 bar liegt, muss es entweder mit einem Gas mit niedrigerem Dampfdruck, wie Dimethyläther oder Butan, die aber brennbar sind, gemischt oder in reduzierter Menge eingesetzt werden, das heisst je nach Behälter-Qualität, zwischen 18 und 50 Gewichtsprozent. Speziell der Einsatz in Glasflacons ohne Plastik für Eau de Toilette ist problematisch, weil da der Druck 1,5 bar bei 20°C nicht übersteigen darf, der aber je nach Gehalt an Wasser oder ätherischem Oel bereits mit 18 % bis 20 % FREON 22 erreicht wird. Da aber die Zerstäubungs- qualität der herkömmlichen Sprays weitgehend vom Flüssiggas¬ anteil und somit dessen Expansions- oder besser Explosions¬ kraft im Kontakt mit dem at oshpärisehen Druck abhängt, reicht der Prozentsatz von ca. 20 % FREON 22 an Stelle der üblichen 50 % FREON 114/12 nicht aus, ein Eau de Toilette so zu zerstäuben, dass die Tropfchengrösse so fein ist, dass der Spray als "nicht nass" angesehen wird.

Auch bei Metalldosen gibt es Druckgrenzen, die gesetzlich nicht überschritten werden dürfen, sodass auch hier mit ei¬ ner, verglichen mit den herkömmlichen Spraydosen, kleinen Menge von FREON 22 gearbeitet werden uss.

Das Suchen nach einer Lösung für das vorstehend beschriebene Problem hat zu einer Spritzdüse geführt, wie sie im Europä¬ ischen Patent Nr. 0000688 beschrieben ist und die rein me¬ chanisch eine sehr feine Zerstäubung abgibt. Weiter wurden Vorrichtungen entwickelt, wie sie in den Europäischen Paten¬ ten Nr. 0057226 und Nr. 0109361 und der PCT-Anmeldung CH 86/00103, veröffentlicht am 20.1.1987 unter der Nummer WO 87/00513, in verschiedenen Ausführungen beschrieben sind und die gestatten, als Treibkraft Druckluft statt Flüssiggas zu verwenden, wobei trotz fallendem Ausstossdruck eine zumin¬ dest annähernd konstante Ausstossrate pro Zeiteinheit und gleichbleibende Partikelgrösse erreicht werden.

Sowohl die Verwendung eines reduzierten Flüssiggasanteils von nur ca. 20 % oder komprimierter Luft, führt zu Schwie¬ rigkeiten. Die sich im Handel befindlichen Aerosolventile weisen alle trotz Schliessung des Ventils nach Verwendung ein Nachfliessen von Produkt auf. Wird ein solches Ventil mit einem hohen (normalen) Prozentsatz an Flüssiggas einge¬ setzt, so sieht man dieses Nachfliessen nicht, weil diese Gase in ihrer Flüssigphase gleichzeitig als Lösungsmittel dienen und mit dem Aktivprodukt vermischt beim Oeffnen des Ventils flüssig ausgestossen werden, was im Kontakt mit dem atmosphärischen Druck zu einer explosionsartigen Verdunstung sowohl des Flüssiggases als auch des Produktträgers wie Al- kolhol oder Wasser, führt. Verwendet man aber als Ausstoss- kraft komprimierte Gase wie Luft oder Stickstoff, oder setzt man einen niedrigen Prozentsatz von Flüssiggas ein, weniger als 25 % , so fehlt dieser Schnellverdunstungsfaktor oder er ist so gering, dass die das Nachfliessen verhehlende, rabia¬ te Verdunstung wegfällt.

Das Nachfliessen ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen. Bei sogenannten "männlichen" Ventilen ist ein Kolben mit Seitenlöchern versehen, welche bei geschlossenem Ventil in¬ nerhalb der Wandstärke der Gummidichtung liegen, sodass kein Produkt austreten kann. Da aber das Zentralloch der Dichtung ausgestanzt ist, weist es senkrechte, parallel zur Achse liegende Nuten auf, die je nach Qualität oder Abnützung des Stanzwerkzeuges mehr oder weniger tief sind, über welche noch nach Schliessung des Ventils Produkt nachfliessen kann und zwar so lange, bis der Gummi durch ein Sichhineinzwängen in die Seitenlöcher des Kolbens diese verschliesst. Bei so¬ genannten "weiblichen" Ventilen wird der Ventilverschluss durch Eindringen der Ringrippe eines Kolbens in eine Gummi¬ dichtungsscheibe erreicht. Die Kimme der meisten Ringrippen ist 0,4 bis 0,5 mm breit, wodurch es, auch je nach der Härte des Gummis, zu einem langsamen Eindringen des Kolbens in die Dichtung kommt, was auch bei diesen Ventilen zu einem Nach¬ fliessen nach Schliessung führt.

Je nach Ventilqualität fliessen pro Ventilöffnung bis zu 0,03 ml Produkt nach. Dieses Nachfliessen ist nicht nur un¬ schön, es führt auch, speziell bei Haarlacken, zu einer Ver¬ stopfung der Zerstäuberdüsen durch Austrocknen des Filmbi¬ nders, wenn die Ausstosskraft durch einen niedrigen Prozent¬ satz von Flüssiggas oder komprimierter Gase erwirkt wird. Auch führt die Verwendung von komprimierten Gasen oder einem tiefen Flüssiggasanteil zu einem anderen Problem, das dazu

ERSATZBLATT führen kann, dass mangels Druck nicht alles Produkt aus dem Behälter ausgestossen werden kann.

In einer mit Flüssiggas gefüllten Spraydose wird der Druck durch fortlaufende Vergasung der Flüssigphase jedesmal wie¬ der aufgebaut, wenn durch Entleeren der Dose der Druck ge¬ mäss physikalischem Gesetz, abfällt, sodass in der Dose praktisch ein konstanter Druck herrscht. Bei einem tiefen Prozentsatz von Flüssiggas reicht die Gasmenge gerade aus, den Druck konstant zu halten und den gesamten Behälterinhalt zu entleeren. Sprüht man aber mit einer Ventilöffnung zu lange, so führt die Vergasung zu einer Abkühlung der Dose, welche die Vergasung bremst, sodass nicht nur der Druck ab¬ fällt, sondern auch mehr Flüssiggas als vorgesehen ausgesto¬ ssen wird und daher letztendlich für die vollständige Ent- leerung der Dose fehlt. Auch durch die Verwendung der Dose mit dem Sprühkopf nach unten geht Gas verloren, das dann auch wieder fehlt.

Bei der Verwendung von komprimierten Gasen als Ausstosskraft ist dieses Problem viel gravierender, weil es zu keinem Wie¬ deraufbau des Druckes kommen kann. Je nach Lage der Dose kann der Druck vollständig verloren gehen, sodass der rest¬ liche Doseninhalt, weil nicht mehr ausstossbar, verloren geht.

Trotz Dichtung kann es auch zu einem Druckverlust zwischen dem Ventilteller und dem Dosenhals kommen. Zum Beispiel wer¬ den Aluminiumdosen durch ein Tiefziehverfahren von Alumi¬ niumscheiben hergestellt, wobei es parallel zur Dosenachse laufende Nuten in der Aussenwand der Dose gibt, die je nach Dosendurchmesser zwischen 0,02 und 0,08 mm tief sein können, aber so schmal sind, dass die Aussengummidichtung nicht in sie eindringen und sie somit nicht abdichten kann. Obwohl diese Nuten je nach Dosentyp auf dem Hals der Dose abge¬ schliffen oder mit einem Lacküberzug gefüllt werden, kommt es dort zu einem Entweichen des Druckes, wenn das Befestigen des Ventils nicht mit der nötigen Präzision durchgeführt wird.

Ein Druckverlust von komprimierten Gasen durch falsches Hal¬ ten der Dose kann durch Verwendung eines Zweikammersystems vermieden werden, in dem das Produkt in einem flexiblen In¬ nenbehälter und die Ausstosskraft, komprimiertes Gas, im starren Aussenbehälter gelagert sind. Letztere wirkt auf den flexiblen Innenbehälterund drückt diesen zusammen, wodurch das darin befindliche Produkt ausgetrieben wird. Solche Sy¬ steme sind bekannt. Ihre flexiblen Innenbehälter müssen aber vor dem Anbringen des Dosenbodens oder Rollen des Schulter¬ teils bei Monoblockdosen, in diese eingeführt werden. Ferner ist das Einfüllen des komprimierten Gases relativ kompli- ziert und verlangt eine hohe Präzision, die teuer ist, da der Boden der Dose mit einer Oeffnung versehen ist, welche mit einem Gummistopfen verschliessbar ist, neben welchem, wenn er noch nicht vollständig in die Oeffnung eingedrückt ist, das komprimierte Gas in die Dose eingeführt wird, wo¬ nach der Gummistopfen vollständig in die Oeffnung gedrückt wird, die er dann hermetisch verschliesst. Neben der notwen¬ digen Präzision verlangt dieser Begasungsvorgang viel Zeit, sodass eine Massenproduktion kostspielig ist.

Metalldosen benötigen, sowohl zur Gewinnung des Metalls als solches wie auch zur Herstellung der Dosen ein Mehrfaches der Energie, die zur Herstellung von Plastik und Dosen aus diesem Material, notwendig ist. Je nach Metallart können auch noch Korrosionsprobleme auftreten.

Um bei Verwendung von komprimierten Gasen Druckverluste durch falsches Halten der Dose zu vermeiden, gibt es auf dem ,

Markt Ventile, die dank einer Kugel ein Versprühen des Pro- fc- duktes selbst dann gestatten, wenn die Dose auf den Kopf ge- J stellt gehalten wird. Einen Druckverlust können sie aber, N wenn der Behälter schräg gehalten wird und das Steigrohr des «s

Ventils weil raktisch immer ekrümmt nicht mehr im son- 12 Die vorliegende Erfindung löst die vorstehend beschriebenen Probleme und hat eine Vorrichtung zur Lagerung und kontrol¬ lierten Abgabe von unter Druck stehenden Produkten zum Ge¬ genstand, wie sie im Anspruch 1 definiert ist.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlich beschrieben und mit vorteilhaften, nicht einschränkenden Ausführungsbeispie¬ len bildlich darg-estellt. Dabei zeigt die Zeichnung in:

Fig. 1 einen Schnitt durch den Erfindungsgegenstand in ge¬ fülltem Zustand,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ventileinheit vor dem Auf- schweissen eines Beutels und Einführen in einen Plastikbe¬ hälter,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Ventilkolben,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Ventilkolben gemäss Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch ein geschlossenes Ventil,

Fig. 6 einen Schnitt durch ein geöffnetes Ventil gemäss Fig, 3,

Fig. 7 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines ge- schweissten Beutels vor dessen Füllung,

Fig. 8 eine Seitenansicht dieses Beutels, der an einem Ven¬ til befestigt ist,

Fig. 9 einen Schnitt durch einen in einem Plastikrohr gela_¬ gerten Metallkern vor dem Schweissen eines Beutels,

Fig. 10 einen Schnitt durch den Erfindungsgegenstand gemäss Fig. 9, zwischen zwei Schweissbacken gelagert, Fig. 11 eine Teilansicht eines Beutels nach Aufschweissen auf das Plastikrohr gemäss Fig. 9 und 10,

Fig. 12 eine Ansicht eines Ventils, bei dem der Ventilkörper zum Direktaufschweissen eines Beutels vorgesehen ist,

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht des Ventilkörpers wie bildlich in Fig. -12 dargestellt, zwischen zwei Schweissbac- ken,

Fig. 14 eine Draufsicht auf einen Beutel nach Schweissung auf einen Ventilkörper gemäss Fig. 12,

Fig. 15 eine Teilansicht eines Beutels, nach Aufschweissen auf den ^'Ventilkörper gemäss Fig. 12,

Fig. 16 eine Ansicht einer Ventileinheit, einen gefalteten Beutel tragend,

Fig. 17 einen Schnitt durch eine Metalldose mit stark ver- grössertem Dosenhals mit einem Metallventilteller,

Fig. 18 einen Schnitt durch den Hals einer Plastikdose mit stark vergrössertem Dosenhals mit einem Metallventilteller,

Fig. 19 einen Schnitt durch eine Ventileinheit für viskose Produkte, wie Oele, Cremen, Pasten, Gels, usw.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung in ihrer Gesamtheit. Der Behälter 1, hier vorzugsweise aus PET (Poly¬ äthylen Terephtalat) , zeigt einen halbkugelförmigen Boden 2, der zum Stehen mit der Bodenkappe 3 versehen ist. Er enthält den Beutel 4, in dem das Produkt 5 gelagert ist. Der Beutel 4 ist auf den Ventilkörper 6 aufgeschweisst, der am Plastik¬ ventilteller 7 befestigt ist und enthält den Kolben 8, der mittels der Feder 9 stark gegen die Gummidichtung 10 ge¬ drückt wird und teilweise in diese eindringt. Der Plastik¬ ventilteller 7 ist mit der Bohrung 11 versehen, die, wenn der Behälter 1 unter Druck steht, mittels der Gummidichtung 12 verschlossen ist, wobei diese mit dem Flansch 13 des Ven¬ tilkörpers 6 gehalten wird, wenn der Behälter 1 noch nicht unter Druck steht. Der Kolben 8 trägt den Sprühkopf 14. Um den Behälter 1 hermetisch zu verschliessen und somit jegli¬ chen Druckverlust, zu vermeiden, ist der Plastikventilteller 7 mit der Ringmembran 17 und der Doppelringrippe 18 verse¬ hen, wobei die Ringmembran 17 den Dosenhals 19 und die Ring¬ rippe 18 die Ringnut 20 verschliessen. Dabei werden die Ringmembran 17 und die Ringrippe 18 mittels dem Schnappver- schluss 21 dichtend in ihre erwähnten Sitze eingezogen. Letztendlich verhindert die Verschlusshülse 22 ein Oeffnen des Schnappverschlusses 21 und sichert, dank ihrer Ver- schweissung 23 mit dem Behälter 1, dessen hermetischen -Ver- schluss. Die Figur 2 zeigt, dank ihrer Vergrösserung, vor¬ stehende Einzelheiten im Detail. Der Ventilkörper 6 ist, wie mit den Fig. 12 - 15 näher erläutert, mit Seitenrippen 15 versehen, welche nach Aufschweissen des Beutels 4 mittels der Schweissflache 24 die Wülste 16 bilden. Die Unterseite der Verschlusshülse 22 weist eine Ringnut 25 auf, welche ein Verdecken der Bohrung 11 verhindert, sodass diese Bohrung von aussen nicht sichtbar ist, aber dennoch über sie von aussen der Behälter 1 unter Druck gesetzt werden kann, wobei dann die Dichtung 12 als Rückschlagventil arbeitet. Schliesslich ist die erfindungsgemässe Vorrichtung mit der Ventilkappe 26 geschlossen. Die Vorrichtung wird wie folgt montiert und gefüllt:

Die Ventileinheit A trägt, wie in Fig. 16 gezeigt, einen gefalteten Beutel 4, der in Ventilhöhe mit einem Papierring 79 und am gegenüberliegenden Ende mit dem Papierring 80 gefaltet gehalten wird. Die Papierdicke der Ringe 27 und 28 ist so gewählt, dass sie beim Füllen des Beutels 4 im Innern des Behälters 1 reissen und so das Entfalten des Beutels 4 gewährleisten. Die Ventileinheit A mit dem gefalteten Beutel 4, der sich praktisch wie ein "normales" Steigrohr verhält und von jeder handelsüblichen Füllmaschine sortiert werden kann, wird maschinell in den Behälter 1 eingeführt, bis das eine Teil des Schnappverschlusses 21 in das entsprechende Teil des Dosenhalses 19 einrastet, wonach dann, ebenfalls maschinell, die Verschlusshülse 22 auf den Dosenhals 19 in Höhe 23 geschweisst wird. Dies verhindert nicht nur ein Aus¬ rasten des Schnappverschlusses 21, sondern gewährt zusätz¬ lich, dank einer Ultraschallverschweissung, mit der die Ver¬ schlusshülse 22, die aus demselben Material wie der Dosen¬ hals 19 besteht, homogen mit diesem verbunden wird, ein per¬ fektes Abdichten der erfindungsgemässen Vorrichtung. Hinzu kommt noch ein Abdichten, das dadurch entsteht, dass die Ringmembran 17 spannend in den Dosenhais 19 und die Doppel¬ ringrippe 18 spannend in die Ringnut 20 eingeführt werden. Diese Lösung des Abdichtens ist wichtig, um jeglichen Druck- luftverlust zu vermeiden, der dazu führen würde, dass man¬ gels Ausstosskraft nicht alles Produkt 5 aus dem Behälter 1 austreten kann. Vor Aufsetzen des Sprühkopfes 14 oder eines anderen Ausgabeelements wird der Beutel 4 über den Ventil¬ körper 6 durch Wegdrücken des Kolbens 8 von der Dichtung 10 mit dem Produkt 5 gefüllt. Danach wird nach Aufsetzen eines Spezialfüllkopfes auf die Verschlusshülse 22 Druckluft über die Bohrung 11 des Ventiltellers 7 in den Behälter 1 einge¬ führt, welche dann das sich im Beutel 4 befindliche Produkt unter Druck setzt. Nach Aufsetzen des Sprühkopfes 14 oder, je nach Produktbeschaffenheit, eines anderen Ausgabeelemen¬ tes, ist die erfindungsgemässe Vorrichtung einsatzbereit. Letztendlich wird sie mit der Ventilkappe 26 verschlossen.

Das vorstehend beschriebene Nachfliessen von Produkt aus dem Ventil, auch nach Ventilverschluss, wird dank dem erfin¬ dungsgemässen Kolben 8 eliminiert. Dieser ist mit den Ring¬ rippen 27_> 28 und 29 versehen, wodurch die Ringnuten 30 und 31 entstehen. Wie in Fig. 3 dargestellt, dringen die Ring¬ rippen 27, 28 und 29 in die Dichtung 10 ein, wodurch diese in die Ringnuten 30 und 31 eingedrückt wird, sodass ein so¬ fortiges Schliessen der Ventileinheit A erreicht wird.

Wird die Ventileinheit A mit Druckluft als Treibkraft einge¬ setzt, so braucht sie, um einen möglichst hohen Schub, spe¬ ziell nach Druckminderung, zu geährleisten, grosse Quer¬ schnitte und eine- ehrzahl vonDurchflusskanälen 32 und 33, wie in Fig. 4 gezeigt.

Zur Verwendung des erfindungsgemässen Ventils für -Aerosoldo¬ sen, die Flüssiggase verwenden, deren Prozentsatz wegen zu hohem Dampfdruck herabgesetzt werden müssen oder deren Menge man aus Sicherheitsgründen herabsetzen will, wodurch es dann wie beschrieben zu einem Nachfliessen nach Ventilschliessung kommt, ist eine Konzipierung wie in Fig. 5 und 6 darge¬ stellt, nötig. Die erfindungsgemässe Ventileinheit A besteht aus dem Ventilkörper 34, der mit dem Steigrohrhalter 35 ver¬ sehen ist, dem Kolben 36 mit dem Stift 37, der Druckfeder 38, der Innendichtung 39, dem Ventilteller 40 mit der Behäl¬ terdichtung 41 und dem Kolbenrohr 42. Der Ventilteller 40 ist mit der Bohrung 43 versehen, die, wenn ein mit der Ven¬ tileinheit A verschlossener Behälter unter Druck steht, mit¬ tels der Dichtungsscheibe 44 abgedichtet wird, welche mit dem Flansch 45 gehalten wird. Der Boden des Ventilkörpers 34 ist mit Rippen 46 versehen, auf denen die Feder 38 aufliegt. Dadurch kann das in den Ventilkörper eindringende Produkt unterhalb der Feder 38 zwischen den Rippen 46 in Richtung der Dichtung 39 gelangen. Der Kolben 36 trägt die Feder 38. Er weist Führungsrippen 47 auf und ist mit Rippen und Nuten in Fig. 3 vergrössert dargestellt. Die Kimme 48 des Ventil¬ körpers 34 ist mit Senkrechtnuten 49 versehen, welche ge¬ statten, eine Begasung eines mit der Ventileinheit A ge¬ schlossenen Behälters zwischen dem Ventilteller 40 und der Dichtung 39 vorzunehmen, ohne Oeffnung des Ventils. Der Basisdurchmesser des Stiftes 37 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Kolbenrohrs 42, sodass ein Spalt 50 entsteht. Parallel zu dem Stift 37 befindet sich die Nut 51, welche in die zu ihr senkrecht stehende Nut 52 einmündet. Ein Produkt kann also bei geöffnetem Ventil lediglich über die Nuten 51 und 52 und den Spalt 50 austreten. Da diese Durchgänge vorbestimmte Querschnitte haben, weist das erfin- dungsgemässe Ventil eine kalibrierte Ausstossmenge pro Zeit¬ einheit und zwar .unabhängig von dem vom Kolben 36 zurückge¬ legten Weg, auf.

Die Verwendung eines kleinen Prozentsatzes von Flüssiggas, z.B. FREON 22, führt zu einem Ausstossdruck von 1,5 bar bei 20°C. Trotz der Verwendung einer, im europäischen Patent Nr. 0000688 beschriebenen Spritzdüse, die einen sehr hohen "me- chanical break-up" Effekt hat, ist die Zerstäubungsqualität, trotz Vorhandensein eines Flüssiggasanteils im ausgestoss- enen Produdkt, noch zu nass, weil dieser Flüssiggasanteil für die beschriebene explosionsartige Verdunstung zu niedrig ist. Mit dem erfindungsgemässen Ventil kann man nunmehr zu einer "trockeneren" Zerstäubung kommen.

Bekanntlich bleibt Flüssiggas unter einem bestimmten, auf es wirkenden Druck, flüssig und vergast sich erst, wenn dieser Druck, z.B. beim Entleeren eines Behälters, kleiner wird. Es ist auch bekannt, dass man mit kleinen Durchflussquerschnit¬ ten ein unter Druck stehendes Produdkt beschleunigen kann und dadurch seinen Druck mindert, was bedeutet, dass je nach Beschleunigung des Produktes, dessen Druck unter denjenigen Druck fällt, der das Gas flüssig hält, sodass es sich dank dieser Beschleunigung vergasen kann.

Dies ist in der Fig. 6 dargestellt. Drückt man auf das Kol¬ benrohr 42, so entfernt sich der Kolben 36 von der Dichtung 39, wodurch das unter Druck stehende Produkt 53 über die Nuten 51 und 52 in den Spalt 50 gelangen kann. Da der Quer- schnitt des Spaltes 50 so bemessen ist, dass das dort flies¬ sende Produkt beschleunigt wird, verliert es an Druck und ein Teil des Flüssiggasanteils kann sich vergasen, wie mit den Bläschen 54 dargestellt. Somit kommt also ein Gemisch von Aktivprodukt (Alkohol, Parfüm etc.) Flüssiggas und gas¬ förmigem Gas in die Spritzdüse, welche dann das Aktivprodukt mechanisch zerstäubt, wobei danach die explosionsartige Ver¬ dunstung des Flüssiggasanteils, unterstützt von dem gasför¬ migen (Bläschen 54) Gasanteil, die mechnische Zerstäubung so verfeinert, dass die TröpfchengrÖsse so fein wird, dass es zu einer schnellen Verdunstung kommt, der Spray also als nicht "nass" angesehen wird.

Normalerweise wird das Flüssiggas über das Ventil in den Aerosolbehälter eingeführt, wobei man maschinell das Ventil öffnet, es sei denn, man verfügt über eine Spezialbegasungs- vorrichtung, welche das Flüssiggas, wie beschrieben, zwi¬ schen Ventilteller 40 und Dichtung 39 über die Nuten 49 in die Dose einführt. Da das erfindungsgemässe Ventil zu seiner beschriebenen Funktion über einen sehr kleinen Durchfluss¬ querschnitt verfügen muss, nimmt das Begasen sehr viel Zeit in Anspruch, was für eine Massenprodudktion unerwünscht ist. Dank der Bohrung 43 und der Dichtungsscheibe 44 kann die Begasung schnell erfolgen.

Wie einleitend beschrieben gibt es im Handel verschiedene Zweikammerdosen, in denen das Produkt in einem flexiblen Innenbehälter gelagert ist, welche entweder durch Flüssiggas in einem starren Behälter oder komprimierten Gasen wie Luft oder Stickstoff zusammengedrückt werden, sodass bei Ventil- Öffnung das sich im flexiblen Behälter befindliche Produkt ausgestossen wird.

Geht es bei Verwendung von Flüssiggas darum, dieses nicht mit dem Produkt in Kontakt zu bringen, aber trotzdem einen konstanten Druck zur Verfügung zu haben, so zwingt die Ver- wendung von komprimierten Gasen dazu, jeglichen Druckverlust zu vermeiden. Da aber die handelsüblichen flexiblen Behälter kostspielig sind, muss eine billigere Lösung gefunden wer¬ den.

Die Fig. 7 und 8 stellen eine solche Lösung dar. Am Beutel¬ träger 55 des Ventilkörpers 56 ist der Nippel 57 des Beutels 58 befestigt, wobei er dort mittels einem nicht dargestell¬ ten Schnappverschluss an einem Abspringen verhindert wird. Der Nippel 57 ist mit der Scheibe 59 versehen, welche kon¬ zentrisch verlaufende Nuten 60 aufweist. Es besteht aus dem¬ selben Plastikmaterial zum Beispiel Polyäthylen oder Poly¬ propylen, wie die Innenseite der zum Zusammenschweissen vor¬ gesehenen Folien, sodass die Scheibe 59 mit dem Folienmate¬ rial verschweissbar ist. Der Beutel 58 kann aus einer Ver¬ bundfolie hergestellt werden, bei der zwischen zwei Plastik¬ folien eine Alumimiumfolie liegt, sodass mit einer Alumi¬ niumfoliendicke von 0,012 mm ein Migrieren von Duftstoffen oder Lu tsauerstoff vermieden wird. Diese Lösung kommt hauptsächlich bei der Verwendung des Beutels 58 zur Lagerung von Parfüms oder Lebensmitteln und Medikamenten in Frage, bei denen das Migrieren, wie vorstehend beschrieben, vermie¬ den werden muss. Zur Herstellung des Beutels wird eine Pla¬ stikfolie mit einem Loch versehen, durch welches der Nippel 57 von der als Innenseite vorgesehenen Folienseite durchge¬ steckt wird, sodass die Scheibe 59, weil aus demselben Mate¬ rial wie die Beutelinnenseite, mit ihr verschweisst werden kann. Danach wird die Folie gefaltet und mittels Wärme mit der Schweissflache 61 versehen, sodass ein Beutel entsteht.

Die Fig. 9, 10 und 11 zeigen eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Beutels. Dabei handelt es sich um ein Rohrstück 62, das einerseits zum Aufschweissen der Fo¬ lien aus demselben Material dient und andererseits zu einem Nippel 63 wird, der auf ein nicht dargestelltes Ventil, wie auch vorstehend beschrieben, aufgesteckt wird. Will man zwei Folien auf ein Rohrteil wärmeverschweissen, so entstehen entlang den Treffstellen der Folien am Rohrstück 62 Längska¬ näle, welche einen so hergestellten Beutel undicht lassen. Dieses Problem kann wie folgt gelöst werden: Die Wandstärke des Rohrstückes 62 soll vorzugsweise mindestens 1 mm betra¬ gen. Man führt in das Rohrstück 62 einen Metallkern 64 ein, dessen Durchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Rohrstücks 62 ist. Nach Einlegen des so vorbereiteten Rohr¬ stücks 62 zwischen zwei Plastikfolien werden diese mit zwei Schweissbacken 65 und 66 eingeklemmt, welche jede eine Halb¬ kreisnut 67 aufweisen, deren Durchmesser kleiner sind als der Aussendurchmesser des Rohrstücks 62. Unter der Wärme der Schweissbacken 65 und 66 wird das Plastikmaterial der Innen¬ wand der Plastikfolien und des Rohrstücks flüssig und ver¬ formt sich zu Wülsten 68 und 69 und der Rest des Rohrstücks 62 legt sich an den Metallkern 64 an, sodass die Folien mit dem Rohrstück 62 homogen verbunden und die beschriebenen Längs anäle vermieden werden.

Will man einen erfindungsgemässen Beutel aber dirket auf eine Ventileinheit A setzen, wie in den Fig. 12, 13, 14 und 15 illustriert, so kann man keinen Metallkern 64 verwenden. Um die beschriebenen Längskanäle zu vermeiden, ist der Ven¬ tilkörper 70 mit Seitenflügeln 71 und 72 zu versehen. Nach Einlegen des Ventilkörpers 70 zwischen zwei Plastikfolien, werden diese zwischen zwei Schweissbacken 73 und 74 einge¬ klemmt, welche jede eine Halbkreisnut 75 aufweist, deren Durchmesser kleiner sind als der Aussendurchmesser des Ven¬ tilkörpers 70. Unter der Wärme der Schweissbacken verformt sich der Ventilkörper 70 so, dass die Seitenflügel 71 und 72 zwischen die Folien fliessen und dort die vorbeschriebenen Längskanäle vermeiden. Dabei entstehen die Wülste 76 und 77, welche zusätzlich das Dichten des Beutels verbessern. Diese Lösung ist insofern äusserst vorteilhaft, als sie einerseits den Arbeitsgang des Aufsteckens des Beutels auf eine Venti¬ leinheit A vermeidet und andererseits eine grössere Beutel- länge gewährleistet, sodass der Beutel ein grösseres Füllvo¬ lumen erhält.

Diese vorstehenden Lösungen der Verwendung eines geschweiss¬ ten, sehr flexiblen Beutels, haben den Vorteil, dass sie von den existierenden Aerosolfüllmaschinen sortiert und in übli¬ cher Weise in die Dosen eingelegt werden können, ohne dass man eine Abänderung an den Maschinen vornehmen muss. Die Fig. 16 zeigt einen erfindungsgemässen Beutel 78, der ak- kordeonförmig gefaltet und auf die Ventileinheit A ge- schweisst ist, wobei der Beutel 78 in Ventilhöhe mit dem Papierring 79 und am gegenüberliegenden Ende mit dem Papier¬ ring 80 versehen ist, welche ein Entfalten des Beutels 79 verhindern, sodass der Beutel 78 so starr wie ein normales Steigrohr bleibt und, zwar überdimensioniert, in die han¬ delsüblichen Dosen eingeführt werden kann. Die Papierring¬ stärke ist so gewählt, dass sie einen Transport und eine Aussortierung aushalten, aber beim Füllen des Beutels 78, wenn im Innern der Dose untergebracht, zerreissen, sodass sich der Beutel 78 voll entfalten kann. Diese Lösung hat auch den Vorteil, dass sich durch das Falten Knicke bilden, die zu feinen, senkrechten Rillen führen, die auch nach Ent¬ falten bleiben und verhindern, dass die beiden geschweissten Folien nach einer gewissen ausgestossenen Produktmenge in Ventilhöhe kollabieren, sodass kein Produkt mehr ausgesto- ssen werden kann.

Die Verwendung von komprimierten Gasen als Treibkraft führt zu einem anderen, vorstehend beschriebenen Problem. Das Auf¬ setzen und Befestigen eines Ventiltellers auf den Dosenhals verlangt eine sehr hohe Präzision, die aber bei Verwendung von komprimierten Gasen oft nicht ausreicht, ein Leck zwi¬ schen Dosenhals 81 und Ventileinheit A zu vermeiden, wie es Versuche gezeigt haben. Es gibt auf dem Markt Dosen 82, Fig. 17, die auf der Kimme des Dosenhalses 81 mit einer gefrästen Ringnut versehen sind, in welche eine Gummidichtung eingezo-

ERSATZBLATT gen wird. Die Erfahrung zeigt, dass auch dies keine absolute Lösung des Problems darstellt. Erfingungsgemäss wird dies so gelöst, dass der Dosenhals 81 nicht auf der Kimme, sondern in einem Winkel zu ihr nach aussen stehend, zwei Ringrillen 83 und 84 aufweist, sodass dadurch mehrere Ecken 85 entste¬ hen, welche in die Gummidichtung eindringen, sodass diese in die Ringrillen 83 und 84 eingezwängt werden und so ein si¬ cheres Abdichten, auch bei Abwesenheit einer absoluten Prä¬ zision, gewährleisten.

D.ie Fig. 18 zeigt den Dosenhals einer Plastikdose 87, wel¬ cher treppenför ige Ringstufen 88 und 89 hat, sodass Ecken 90 entstehen, welche beim Aufrollen des Ventiltellers 91 in die Gummidichtung 92 eindringen'und so einen sicheren, leck¬ freien Verschluss der Dose 87 sichern.

Die Fig. 19 zeigt eine Ventileinheit A, die speziell zur Ausgabe von viskosen Produkten dient. Der Ventilkörper 93 drückt eine Dichtung 94 aus elastischem Material, die eine nach unten gerichtete ogivenförmige Warze trägt, in den Ven- tllteller 96. Die Warze 95 ist mit einem Schnitt 97 verse¬ hen, der* mittels dem von den Pfeilen 98 dargeteilten Druck geschlossen wird. Der Ausgabekopf 99 ist mit dem Rohrstück 100 versehen, das in der Warze 95 eingesteckt ist und trägt den Diffusor 102, ebenfalls aus elastischem Material. Bewegt man den Ausgabekopf 99 nach unten, so öffnen sich, wie ge¬ strichelt dargestellt, der Schnitt 97 der Warze 95 und der Schnitt 103 des Diffusors 102, sodass Produkt ausgestossen werden kann. Lässt man den Ausgabkopf los, so drückt der mit den Pfeilen 98 dargestellte Druck den Schnitt 97 wieder zu und, weil die Warze 95 aus elastischem Material ist, das wie eine Feder wirkt, drückt es das Rohrstück 100 in seine Aus¬ gangsstellung zurück. Sicherheitshalber kann zu dieser Zu¬ rückstellung eine Metallfeder 104 vorgesehen werden. Durch das Oeffnen des Schnittes 97 und der dadurch möglichen Pro¬ duktausgabe wird der Schnitt 103 des Diffusors 102 geöffnet, der, wenn der Produkteausstossdruck nachlässt, sich wieder schliesst, sodass das sich im Ausgabekopf 99 befindliche, nicht dargestellte Produkt vor der Aussenluft geschützt ist und nicht austrocknen kann. Im Ausgabekopf 99 ist eine Re¬ gelscheibe 105, wie im Patent Nr. DD 250 694 A5 der Deut¬ schen Demokratischen Republik beschrieben, untergebracht, welche, trotz Druckminderung bei der Verwendung von kompri¬ mierten Gasen eine zumindest annähernd konstant bleibende Ausstossmenge pro Zeiteinheit gewährleistet. Bei Verwendung von Flüssiggasen, die, um den flexiblen Beutel liegend, die¬ sen zusammendrücken, ist die Verwendung einer Regelscheibe 105 ebenfalls vorteilhaft, weil Temperaturveränderungen zu starken Druckschwankungen und dadurch zu veränderlichen Aus- stossmengen pro Zeiteinheit führen.

Die vorstehenden beschriebenen und mit den Figuren der Zeichnung illustrierten Vorrichtungen sind nicht limitieren¬ de Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Lagerung und kontrollierten Abgabe von unter Druck stehenden Produkten, bestehend aus einem starren Aussenbehälter, einem flexiblen Innenbehälter, an einer Ven¬ tileinheit befestigt, einer Spritzdüse, oder, je nach Pro¬ duktbeschaffenheit, einem Diffusor, sowie, je nach dem ein¬ gesetzten Treibmittel, einen Ausstossmengenregler, dadurch gekennzeichnet, dass der Dόsenhals (19) mit Nuten (20, 83, 84), Ringrippen (27, 28, 29) oder treppenför igen Stufen (88, 89) versehen ist, dass, wenn der starre Behälter (1) aus Plastik ist, am Dosenhals (19) aussen eine Schnappver¬ schlussmöglichkeit (21) vorgesehen ist, dass ein Plastikven¬ tilteller (7) mit dem Schnappverschlussgegenstück (21) aus¬ gestattet ist, dass der Plastikventilteller (7) eine Ring¬ membran (17) und eine Doppelringrippe (18) aufweist, dass eine Verschlusshülse (22), aus demselben Plastikmaterial wie der starre Behälter (1) ist und mit diesem mittels Hochfre¬ quenz auf die Ringrippe (23) des Dosenhalses (19) ge- schweisst ist, dass Ventilteller sowohl aus Plastik (7) wie auch aus Metall (40) mit einer Bohrung (40) versehen sind, dass die Ventilkörper (6, 34), Auflagemöglichkeiten (13, 45) haben, auf denen Dichtungsscheiben (12, 44) liegen, welche die Bohrung (12, 44), wenn der starre Behälter (1) unter Druck steht, die Bohrung (12, 44) hermetisch verschliessen, dass die Ventilkörper (6, 93) mit Seitenflügeln (15) verse¬ hen sind, dass die mit Seitenflügeln versehenen Ventilkörper (6, 93) aus demselben Platikmaterial wie die Innenwand des flexiblen Innenbehälters (4) ist und mit .diesem mittels Wär¬ me verschweisst wird, dass der flexible Innenbehälter (4) aus einer gefalteten Plastikfolie mittels Wärmeschweissnäh- ten (24, 61) hergestellt ist, dass die Ventilkolben (8, 36) mindestens zwei, aber vorzugsweise drei Ringrippen (27, 28, 29) haben und dass eine Ventileinheit (A) für viskose Pro¬ dukte mit einer elastischen Dichtung (94) versehen ist, die eine Warze (95) trägt, dass diese Warze (95) einen Schnitt (97) aufweist, dass der Ausgabekopf (99) mit einem Rohrstück (100) ausgestattet ist, das in die Warze (95) eingeführt ist, dass der Ausgabekopf (99) einen Diffusor (102) aus ela¬ stischem Material trägt, dass der Diffusor (102) mit einem Schnitt (103) versehen ist und dass der Ausgabekopf (99) eine Regelscheibe (105) trägt, dass der Ventilkolben (8, 36) mindestens einen Senkrechtdurchflusskanal (32, 51) und min¬ destens einen Waagrechtkanal (33, 52) aufweist.

2. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (7) mit vier Senkrechtkanälen (32) und vier Waagrechtkanälen versehen ist.

3. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (36) mit einem Stift (37) versehen ist, dessen Basisdurchmesser kleiner als der Innendurchmes¬ ser des Kolbenrohrs (42) ist und dass der Kolben (26) nur einen Senkrechtkanal (51) und nur einen Waagrechtkanal (52) aufweist.

4. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel (58) mit einem Nippel (57) versehen ist, um ein Aufstecken auf einen Steigrohrhalter (55) zu gestatten, dass der Nippel (57) eine Scheibe (59) hat, welche Nuten (60) aufweist und dass die Scheibe (59) mit der Innenwand des Beutels (58) mittels Wärme verschweisst ist.

5. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohrstück (62) aus demselben Material wie die In¬ nenwand eines Beutels (4) ist, dass zum Wärmeschweissen der Beutelfolie ein Metallkern (64), dessen Durchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Rohrstücks (62) ist und in die¬ ses vor dem Schweissen eingeführt wird und dass die Durch¬ messer der Halbnuten (67) der Schweissbacken (65, 66) klei¬ ner sind als der Aussendurchmesser des Rohrstücks (62).

6. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der Halbnuten (75) der Schweissbacken (73, 74) kleiner sind als der Aussendurchmesser des Ventil¬ körpers (70).

7. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Ventilkörper (7, 93) wie auch die Innenwand des Beutels (4, 58) aus Polypropylen sind.

8. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel (4, 58) in seiner Längsachse akkordeonförmig gefaltet ist, dass Papierringe (79, 80) vorgesehen sind und dass die Papierqualität der Ringe (79, 80) so gewählt ist, dass sie beim Füllen von Produkt in den Beutel (4, 58) zer- reissen.