[0001] Die Erfindung betrifft eine Sprühventilanordnung für eine Aerosoldose, mit einem
einteiligen Ventilgehäuse aus Kunststoff, das mit seinem oberen Ende im Dosenoberteil
abdichtend fest einsetzbar ist, einen Hauptkanal für den Durchtritt des Doseninhalts
begrenzt und ein Hauptventil mit einem manuell gegen die Kraft einer Feder betätigbaren
Ventilschaft in dem Hauptkanal, ein den Hauptkanal verlängerndes Tauchrohr, einen
den Dosenraum mit dem Hauptkanal verbindenden Nebenkanal für den Durchtritt des Doseninhalts
oberhalb des maximalen Dosenfüllstandes und einen Ventilsitz eines an der Verbindungsstelle
von Haupt- und Nebenkanal ausgebildeten Hilfsventils mit einer Ventilkugel aus Metall
in einer von einem äußeren Ventilgehäuseteil umgebenen Hilfsventilkammer aufweist,
wobei der Hilfsventilsitz unterhalb der Kugel liegt, so daß die Kugel in der Normallage
der Dose den Hauptkanal nicht behindert und den Nebenkanal sperrt, dagegen in der
Kopfüber-Lage der Dose den Nebenkanal freigibt, und wobei der Hauptkanal seitlich
am Hilfsventil vorbeigeführt ist.
[0002] Bei einer bekannten Sprühventilanordnung dieser Art (US-PS 3 447 551), liegt die
Hilfsventilkammer konzentrisch zum Ventilgehäuse. Der seitlich am Hilfsventil vorbeigeführte
Abschnitt des Hauptkanals hat daher aufgrund der vorgegebenen äußeren Ventilabmessungen
zwangsläufig über seine ganze Länge einen sehr kleinen, strömungsungünstigen Durchtrittsquerschnitt.
Da die Abmessungen des Ventilgehäuses auch im Hinblick auf einen möglichst geringen
Materialaufwand bei derartigen, in hohen Stückzahlen hergestellten Dosen möglichst
klein gehalten werden müssen, ist der Strömungswiderstand in diesem Hauptkanalabschnitt
verhältnismäßig hoch. Dies führt zu einem Druckabfall, der die Sprühwirkung der Ventilanordnung
unerwünscht beeinträchtigt. Die zum Einbauen der Hilfsventil-Kugel vorgesehene obere
Öffnung der Hilfsventilkammer ist durch eine zweite Kugel, die unter dem Druck der
Rückstellfeder des Hauptventilschafts steht, verschlossen. Die Hilfsventil-Kugel wird
daher durch das über dem Flüssigkeitsspiegel in der Dose stehende Treib- oder Druckgas,
das über den Nebenkanal in die Hilfsventilkammer eindringt, nach unten auf ihren Ventilsitz
gedrückt, so daß die Verbindung zwischen Neben- und Hauptkanal in der Normallage der
Dose unterbrochen ist und das Druckgas nicht aus dem Kopfraum der Dose ausströmen
kann. In der Kopfüber-Lage der Dose fällt die Hilfsventil-Kugel dagegen nach unten,
so daß der Nebenkanal nunmehr mit dem Hauptkanal verbunden ist und die Flüssigkeit
über den Nebenkanal zum Hauptkanal und über diesen ausgegeben werden kann. Ohne besondere
Maßnahmen gleichzeitig kann jedoch das Druckgas ebenfalls über den Hauptkanal ausströmen.
Für die in der Dose befindliche Restflüssigkeit steht dann in der Normallage kein
hinreichender Ausgabedruck mehr zur Verfügung.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sprühventilanordnung der gattungsgemäßen
Art anzugeben, deren Aufbau den Erfordernissen der Massenproduktion gerecht wird und
vor allem geringere Ausgabedruckverluste sicherstellt.
[0004] Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Hilfsventil exzentrisch
in dem äußeren, die Hilfsventilkammer umgebenden Ventilgehäuseteil ausgebildet ist
und daß der überwiegende Teil des Querschnitts des neben dem Hilfsventil verlaufenden
Hauptkanalabschnitts auf der der Ventilgehäuseachse zugekehrten Seite einer senkrecht
zu einer gemeinsamen Axialebene von Ventilgehäuse und Hilfsventilkammer stehenden
Hilfsventil-Axialebene liegt.
[0005] Diese Ausbildung stellt sicher, daß sich der auf den Gehäuseaußendurchmesser bezogene
Durchtrittsquerschnitt des Hauptkanals in dem verhältnismäßig langen Abschnitt der
am Hilfsventil vorbeiführt, vergrößert. In diesem Abschnitt sind daher im Vergleich
zu einer konzentrischen Anordnung mit ansonsten gleichem Gehäuse-Außendurchmesser
der Strömungswiderstand und damit die Strömungsveiuste geringer. Die Flüssigkeit kann
folglich bei gleichem Druck mit höherer Geschwindigkeit und dem - zufolge in feiner
zerstäubter Form ausgegeben werden. Dennoch ist gewährleistet, daß die Hilfsventilkugel,
deren Durchmesser nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Hilfsventilkammer
ist, bei der Montage nicht in den Hauptkanal neben der Hilfsventilkammer eingeführt
werden kann. Sodann ist es günstig, wenn die Exzentrizität etwa gleich der Differenz
der Innenradien des äußeren Ventilgehäuseteils und der Hilfsventilkammer ist. Hierbei
bildet die Außenwand des äußeren Ventilgehäuseteils gleichzeitig einen Teil der Wand
der Hilfsventilkammer. Dies ist nicht nur deutlich materialsparend, sondern verringert
die Druckverluste noch weiter.
[0006] Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die Differenz von Außendurchmesser der Hilfsventilkammer
und Innendurchmesser des äußeren Ventilgehäuseteils kleiner als der Durchmesser der
Kugel des Hilfsventils ist. Dies erleichtert das Montieren der Kugel des Hilfsventils.
Sie braucht lediglich in das am oberen Ende offene Ventilgehäuse eingeworfen zu werden
und richtet sich dennoch, ohne sie vorher mit gleicher Exzentrizität wie die der Hilfsventilkammer
in der gewünschten Einbaulage zu halten, selbsttätig über der Einführungsöffnung der
Hilfsventilkammer aus.
[0007] Die Einmündung des Nebenkanals in die Hilfsventilkammer kann unterhalb der Kugel
liegen. Wird hierbei ein mögliches Entweichen des Druckgases bei Betätigung des Hauptventils
in Kopfüber-Lage der Dose in Kauf genommen, dann kann eine Absperrkugel o. dgl. für
die Kugel-Einführungsöffnung der Hilfsventilkammer entfallen. Da Aerosoldosen in großen
Stückzahlen hergestellt werden, bedeutet der Wegfall eines einzigen Teils gegenüber
der vorbekannten Konstruktion schließlich eine erhebliche Einsparung hinsichtlich
des Material- und Montageaufwands. Für ein sicheres Unterbrechen der Verbindung von
Neben- und Haqtkanal bei Betätigung des Hauptventils in der Normallage der Aerosoldose
genügt - bei entsprechender Ventilbemessung - das Eigengewicht der Kugel des Hilfsventils.
[0008] Obwohl es grundsätzlich möglich ist, den Nebenkanal in der konischen Fläche des HilfsventilsitzB
münden zu lassen, ist es günstiger, wenn die Mündung des Nebenkanals an der tiefsten
Stelle des Hilfsventilsitzes endet. Dabei schließt die Kugel in der vertikalen Normallage
der Aerosoldose nicht nur mit einer Komponente ihrer Gewichtskraft, sondern mit ihrem
vollen Gewicht das Hilfsventil gegen den Gasdruck.
[0009] Wenn die Kugel in der Hilfsventilkammer durch eine oberhalb der Kugel liegende Sperre
zurückgehalten ist, so daß die Kugel in der Kopfüber-Lage nicht aus der Ventilkammer
herausfallen kann, kann die Sperre einen Montagedurchgang für die Kugel vom Hauptventilgehäuseraum
zur Hilfsventilkammer freigeben. Hier kommt man ohne zusätzliches Bauteil für die
Sperre aus. Dennoch ist sichergestellt, daß nicht nur die Kugel bei der Montage leicht
in die Hilfskammer eingeführt werden kann, sondern auch die Flüssigkeit bei Betätigung
des Hauptventils in Kopfüber-Lage der Dose durch die Hilfsventilkammer hindurch über
einen verhältnismäßig großen Durchtrittsquerschnitt ausgegeben werden kann. Wenn der
Durchgang achsparallel und die Sperre durch wenigstens einen radial nach innen am
Durchgang vorstehenden nachgiebigen Vorsprung gebildet ist, kann die Kugel bei der
Montage einfach über die Vorsprünge hinweg in die Hilfsventilkammer gedrückt werden.
[0010] Statt die Kugel durch die genannte Sperre in der Hilfsventilkammer zu sichern, kann
ein die Kammer begrenzender Gehäuse-Einsatz vorgesehen werden, der vorzugsweise Kontroll-
oder Steueröffnungen für den Strömungsverlauf außerhalb der Kammer aufweist, die je
nach Verwendungszweck des Sprühventils größer oder kleiner gehalten werden können.
[0011] Vorzugsweise weist das Ventilgehäuse einen ringförmig an seiner Innenwand umlaufenden
Vorsprung auf, über den der Gehäuse-Einsatz bei der Montage hinwegschiebbar und dahinter
zur Axialsicherung einrastbar ist. Die der Zurückstellung des Hauptventilschafts dienende
Feder stützt sich am Gehäuse-Einsatz ab. Auf diese Weise wird noch zusätzlich die
dichte Anlage des Gehäuse-Einsatzes auf der oberen Wandung der Kammer des Hilfsventils
sichergestellt.
[0012] Vorteilhaft ist ferner, wenn der Querschnitt des engsten Teils des Nebenkanals größer
ist als der des engsten Teils desjenigen Hauptkanalabschnitts, der sich innerhalb
des Ventilgehäuses an den Nebenkanal in Strömungsrichtung anschließt. Auf diese Weise
ist auch in Kopfüber-Lage des Behälters jeglicher Gasverlust aus dem Behälter sichergestellt,
da über den Nebenkanal stets mehr Flüssigkeit in den Hauptkanal nachströmen als unterhalb
der Mündung des Nebenkanals in den Hauptkanal abfließen kann.
[0013] In einer weiteren Ausgestaltung kann sodann bei einer Anordnung mit einem die Hilfsventilkammer
begrenzenden Gehäuse-Einsatz der Gehäuse-Einsatz einen zweiten Hilfsventilsitz oberhalb
der Kugel aufweisen und eine Mündung des Hauptkanals in die Hilfsventilkammer umgeben.
Hierbei ist nun auch noch in der Kopfüber-Lage der Dose sichergestellt, daß dieselbe
Kugel durch ihr Eigengewicht die Mündung des Hauptkanals in die Hilfsventilkammer
sperrt, so daß das Druckgas nicht ausströmen kann, bevor der Flüssigkeitsstand (bzw.
Flüssigkeitsspiegel) des Behälters in der Kopfüber-Lage nicht wenigstens bis unter
die Eintrittsöffnung des Nebenkanals in das Ventilgehäuse abgesunken ist. Wenn der
Nebenkanal in der Normallage von unten und der Hauptkanal von oben in die Hilfsventilkammer
mündet, wirkt der Strömungsdruck, der bei geöffnetem Hauptventil über die Hilfsventilkammer
ausströmenden Flüssigkeit zusammen mit dem Eigengewicht der Kugel gegen ein Abheben
der Kugel vom Ventilsitz durch den Gasdruck und dies unabhängig davon, ob die Aerosoldose
in der normalen vertikalen Lage oder umgekehrt (kopfüber) gehalten wird.
[0014] Ferner ist es günstig, wenn beim Umschaltventil die Mündung des Nebenkanals im ersten
Hilfsventilsitz und die Mündung des Hauptkanals im zweiten Hilfsventilsitz koaxial
zueinander sind. Auf diese Weise wirkt der Flüssigkeits-Strömungsdruck bei der Ausgbe
genau entgegengesetzt zum Gasdruck auf die Ventilkugel, so daß der Flüssigkeits-Strömungsdruck
voll als Schließdruck gegen einen Gasaustritt wirksam ist. Gleichzeitig ist sichergestellt,
daß die Kugel lediglich in die obere Öffnung des Ventilgehäuses eingeworfen zu werden
braucht, um sie dennoch genau zentrisch auf dem unteren Ventilsitz des Hilfsventils
vor dem Einsetzen des Gehäuse- Einsatzes in die Einbaulage zu bringen.
[0015] Vorzugsweise weist das Ventilgehäuse einen quer verlaufenden Schlitz und eine axiale
Bohrung auf, die den Nebenkanal bilden. Bei der Herstellung des aus Kunststoff bestehenden
Ventilgehäuses kommt man daher mit einem einfach plattenförmigen Schieber für den
Querschlitz und einem zylindrischen Runddorn für die axiale Bohrung am Kern der Form
aus. Der Dorn kann mit seiner Stirnfläche großflächig an der Platte anliegen, im Gegensatz
zur Ausbildung zweier im Winkel zueinander stehender zylindrischer Bohrungen, bei
denen ein entsprechend zylindrischer Schieber erforderlich wä
E, der mit einer ebenen Stirnfläche des Kern-Dorns lediglich linienförmig in Berührung
käme, so daß diese Stirnfläche in aufwendiger Weise entsprehend zylindrisch ausgebildet
sein müßte, um einen großflächigen Durchtrittsquerschnitt zwischen den beiden Bohrungen
auszubilden.
[0016] Sodann ist vorzugsweise dafür gesorgt, daß der Hauptkanal unterhalb der Verbindungsstelle
von Haupt- und Nebenkanal ein zweites exzentrisches Ventil mit einer zweiten Ventilkugel
aus Metall und einem zweiten Hilfsventilsitz oberhalb der zweiten Kugel aufweist.
Auf diese Weise wird ein Gasaustritt licht nur in der Normallage, sondern auch in
der Kopfüber-Lage der Dose durch die erste oder zweite Ventilkugel verhindert. Ein
Gehäuse-Einsatz kann hierbei jedoch entfallen.
[0017] Hierbei ist es günstig, wenn die Hilfsventile axial versetzt sind und sich radial
überlappen. Auf diese Weise wird der Durchtrittsquerschnitt für den Hauptkanal auch
bei geringem Außendurchmesser des Ventilgehäuses und zwei Hilfsventilen beibehalten
.
[0018] Das Verhältnis von Innendurchmesser des äußren Ventilgehäuseteils zum Durchmesser
der ersten Ventilkugel kann im Bereich von 1,5 bis 2, vorzugsweise bei 1,75, liegen.
Dies ergibt, bezogen auf den maximalen Durchmesser des Ventilgehäuses, eine verhältnismäßig
große Kugel mit entsprechend hohem Gewicht, das für einen sicheren Verschluß sorgt.
[0019] Besonders günstig ist eine Ausbildung der Anordnung, bei der die Eintrittsöffnung
des Nebenkanals in unmittelbarer Nähe des Dosenoberteils liegt. Hierbei kann in der
Kopfüber-Lage der Dose praktisch die gesamte Flüssigkeit ohne Rest aus der Dose ausgegeben
werden, weil die Eintrittsöffnung des Nebenkanals die tiefste Stelle in der Dose (bei
Kopfüber-Lage) einnimmt.
[0020] Diese tiefe Lage der Eintrittsöffnung des Nebenkanals läßt sich beispielsweise dadurch
erreichen, daß der Eingang des Nebenkanals in die Hilfsventilkammer als axiale Bohrung
in der Außenwand des Ventilgehäuses ausgebildet wird. Eine einfachere Ausbildung kann
jedoch darin bestehen, daß ein Anfangsabschnitt des Nebenkanals durch eine in der
Außenseite des Ventilgehäuses ausgebildete Nut gebildet ist, die an der Innenseite
des Dosenoberteils beginnt und bis in die Nähe des Dosenoberteils von dem über das
Ventilgehäuse geschobenen Tauchrohr abgedeckt ist. Eine Nut ist in einem Kunststoffgehäuse
leichter als eine Bohrung herzustellen.
[0021] Die Hilfsventilkammer oder beide Hilfsventilkammern kann bzw. können teilweise von
zwei Gehäuse-Einsätzen begrenzt seh. Dies vereinfacht nicht nur die Herstellung des
Ventilgehäuses, sondern erleichtert im Falle zweier Hilfsventilkammern auch die Einführung
der Ventilkugeln nur von der einen Öffnungsseite des Ventilgehäuses her.
[0022] Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung bevorzugter
Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sprühventilanordnung
mit einem exzentrischen Hilfsventil, das nur eine Ventilkugel aufweist und als Umschaltventil
mit zwei Ventilfunktionen wirkt, in der normalen Vertikallage im Axialschnitt B-B
nach Fig. 1 a,
Fig. 1a den Schnitt A-A der Fig. 1,
Fig. 2 einen Teil eins zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sprühventilanordnung
mtt einem exzentrischen Hilfsventil, das nur eine Ventilfunktion aufweist, in der
normalen Vertikallage im Axialschnitt,
Fig. 3 einen Teil eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sprühventilanordnung
mit zwei exzentrischen Hilfsventilen in der normalen Vertikallage im Axialschnitt,
Fig. 4 einen Teil eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sprühventilanordnung
mit zwei exzentrischen Hilfsventilen in der normalen Vertikallage im Axialschnitt,
Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sprühventilanordnung
mit nur einem exzentrischen Hilfsventil in der normalen Vertikallage im Axialschnitt,
Fig.6 einen Teil eines sechsten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sprühventilanordnung
mit zwei exzentrischen Hilfsventilen in der normalen Vertikallage im Axialschnitt,
Fig. 7 einen Teil eines siebten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sprühventilanordnung
mit zwei exzentrischen Hilfsventilen in der normalen Vertikallage im Axialschnitt
und
Fig. 8 einen Teil eines achten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sprühventilanordnung
mit nur einem exzentrischen Hilfsventil in der normalen Vertikallage im Axialschnitt.
[0023] Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 1a ist in einem nur teilweise dargestellten
Oberteil 1 einer Aerosoldose ein geöffnet dargestelltes Ventil mit einem teilweise
im Schnitt dargestellten Betätigungs-Ventilschaft 2, einem Verschlußstück 3 in Form
einer elastischen Ringscheibe und einem Ventilgehäuse aus Kunststoff eingesetzt.
[0024] Das Ventilgehäuse 4 hat einen oberen Ventilgehäuseteil 5 und einen unteren Ventilgehäuseteil
6, die einteilig verbunden sind.
[0025] Der obere Ventilgehäuseteil 5 ist im Dosenoberteil 1 dicht eingebördelt. Der untere
Ventilgehäuseteil 6 hat einen Anschlußnippel 7 für ein nur teilweise dargestelltes
Tauchrohr, das bis in die Nähe des Dosenbodens in den Doseninhalt ragt und unten offen
ist.
[0026] Der Ventilschaft 2 ist mit seinem unteren dickeren Ende, das außen vertikale Rippen
aufweist, im oberen Ventilgehäuseteil 5 geführt und sitzt mit seinem oberen Ende in
einem Hauptventil-Betätigungskopf 9, der eine Sprühöffnung aufweist.
[0027] Das untere Ende des Ventilschafts 2 stützt sich über eine Feder 10 zur Rückstellung
des Ventilschafts 2 in einem Gehäuseeinsatz 11 ab und drückt diesen dicht gegen eine
innere Schulter 12 des unteren Ventilgehäuseteils 6.
[0028] Der Gehäuseeinsatz 11 begrenzt2usammen mit dem unteren Ventilgehäuseteil 6 eine Hilfsventilkammer
13 eines als Umschaltventil wirkenden Hilfsventils, das eine Ventilkugel 14 aus Metall,
vorzugsweise Stahl, einen ersten kegelstumpfförmigen Ventilsitz 15 unterhalb der Kugel
14 im unteren Ventilgehäuseteil 6 und einen zweiten kegelstumpfförmigen Ventilsitz
16 oberhalb der Kugel 14 im Gehäuseeinsatz 11 aufweist.
[0029] Ein Nebenkanal 17, der in der dargestellten Vertikallage der Ventilanordnung oberhalb
des maximalen Füllstandes der Dose liegt, verbindet in dieser Lage den mit Druckgas
gefüllten Bereich des Innenraums der Dose mit dem unteren Ventilsitz 15, wobei seine
Mündung 18 an der tiefsten Stelle des Ventilsitzes unterhalb der Kugel 14 liegt. Am
Anfang ist der Nebenkanal 17 als querlaufender bzw. horizontaler Schlitz 19 ausgebildet,
der in eine vertikale Bohrung 20 übergeht.
[0030] Der Verlauf des Hauptkanals 21 für den Durchtritt des Doseninhalts ist als gestrichelte
Linie dargestellt. Ein Teil 22 des Hauptkanals 21 verläuft seitlich neben dem Hilfsventil
durch einen axialen Kanal 23 im unteren Ventilgehäuseteil 6, eine axiale Nut 24, eine
radiale Bohrung 25 und eine axiale Bohrung 26 im Gehäuse-Einsatz 11 bis zu einer koaxial
zur Mündung 18 liegenden Mündung 27 oberhalb der Kugel 14 im oberen Ventilsitz 16.
Der Hauptkanal setzt sich fort über eine radiale Ausnehmung 28 in Form einer Nut in
der Wand des Gehäuse-Einsatzes 11 und eine axiale Nut 29, die ebenfalls im Gehäuse-Einsatz
11 ausgebildet ist. Die Nuten 28, 29 bilden einen direkten Durchgang von der Hilfsventilkammer
13 zum Hauptventilgehäuseraum 33. Um beim Zusammenbau sicherzustellen, daß der Kanal
23 und die Nut 24 miteinander fluchten, kann ein axialer Vorsprung an der Unterseite
des Gehäuse-Einsatzes 11 in eine Ausnehmung an der Oberseite der Schulter 12 eingreifen.
[0031] Der obere Teil des Gehäuse-Einsatzes 11 hat die Form eines Topfes, in den die Feder
10 eingreift.
[0032] Ein radialer Rastvorsprung 31 an der einen und der diametral gegenüberliegenden Innenseite
des oberen Ventilgehäuseteils 5, der auch als umlaufender Ringvorsprung ausgebildet
sein kann, greift zur Axiallage - sicherung des Gehäuse-Einsatzes 11 unmittelbar über
den oberen Rand des Gehäuse-Einsatzes 11 und läßt sich beim Einsetzten des Gehäuse-Einsatzes
11 durch diesen so weit radial nach außen zusammendrücken, daß der Gehäuse- Einsatz
11 über den Rastvorsprung 31 hinweggeführt werden kann.
[0033] Die Hilfsventilkammer 13 ist exzentrisch zum äußeren Teil des Ventilgehäuses 4 bzw.
zum Ventilgehäuseteil 6 ausgebildet. Die Exzentrizität ist etwa gleich der Differenz
der Innenradien der Hilfsventilkammer 13 und des Ventilgehäuseteils 6, so daß die
Außenwand des Ventilgehäuseteils 6 gleichzeitig einen Teil (den in Fig. 1 linken Teil)
der Wand der Hilfsventilkammer 13 bildet.
[0034] Die axialen Nuten 24 und 29 sind durch eine Wand 43 getrennt, die mit ihrem radial
äußeren Rand dicht an der Innenseite des Ventilgehäuseoberteils 5 anliegt. Die Nut
29 ist nach oben offen, während die
Nut 24 nach oben durch die Querwand 44 des Einsatzes 11 verschlossen ist.
[0035] Aufgrund der Exzentrizität der Hilfsventilkammer 13 ergibt sich für den Hauptkanalabschnitt
22 ein größerer Durchtrittsquerschnitt als bei konzentrischer Anordnung von Hilfsventilkammer
13 und Ventilgehäuse 4. Ferner ist der Materialaufwand für das Ventilgehäuse 4 im
Vergleich zu einer konzentrischen Anordnung geringer.
[0036] Sodann ist die Differenz von Außendurchmesser der Hilfsventilkammer 13 und Innendurchmesser
des Ventilgehäuses 6 in Höhe der Hilfsventilkammer kleiner als der Durchmesser der
Kugel 14, so daß die Kugel beider Montage vor dem Einsetzen des Gehäuseeinsatzes 11
einfach von oben in das Ventilgehäuse 4 geworfen und trotz der Exzentrizität von Hilfsventilkammer
13 leicht, ohne besondere Führung, in die Hilfsventilkammer 13 gedrückt werden kann,
z.B. mittels eines Druckstempels.
[0037] In der dargestellten normalen Vertikallage der Aerosoldose bzw. der Ventilanordnung
sperrt die Kugel 14 aufgrund ihres Gewichts den Nebenkanal gegen den Gasdruck, so
daß das Gas nicht entweichen kann. Dagegen gibt sie den Hauptkanal 21 an der Mündung
27 frei, so daß die in der Dose enthaltene Flüssigkeit unter dem Gasdruck über den
Hauptkanal austreten kann, sofern das Hauptventl, wie dargestellt, durch Niederdrücken
des Kopfes 9 geöffnet worden ist.
[0038] Wenn die Dose dagegen beim Öffnen des Hauptventils 9 in Kopfüber-Lage, d.h. mit dem
Kopf 9 nach unten, gehalten wird, so daß der Nebenkanal 17 in die Flüssigkeit eingetaucht
ist, die Eintrittsöffnung des Tauchrohrs 8 dagegen oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
in der Dose liegt, dann rollt die Kugel 14 gegen den Ventilsitz 16, so daß auch in
dieser Lage nur die Flüssigkeit über den Nebenkanal 17, die Hilfsventilkammer 13 und
die Nuten 28, 29 austreten kann, nicht aber das Druckgas.
[0039] Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sprühanordnung
und allen folgenden ist der in Fig. 1 dargestellte Hauptventil-Betätigungskopf 9 zur
Vereinfachung der Darstellung weggelassen. Soweit die Teile denen nach Fig. 1 entsprechen,
sind ihnen gleiche Bezugszahlen zugeordnet.
[0040] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 im wesentlichen
dadurch, daß das Hilfsvent'l nur in einer Richtung wirkt und ein breiterer gerader
Durchgang 34 von der Hilfsventilkammer 13 zum Haqtventilgehäuseraum 33 freigelassen
ist.
[0041] Der Innendurchmesser eines den Durchgang 34 am oberen Öffnungsrand der Hilfsvenülkammer
13 begrenzenden, nach innen vorstehenden Ringwulstes 35 ist etwas kleiner als der
Durchmesser der Ventilkugel 14, so daß der Ringwulst als Sperre wirkt, die verhindert,
daß die Kugel 14 unter dem Druck des über den Nebenkaral 17 gegen die Kugel drückenden
Fluids aus der Hilfsventilkammer 13 austritt.
[0042] In der dargestellten Normallage der Sprühventilanordnung nach Fig. 4 strämt die in
der Dose enthaltene Flüssigkeit unter dem Druck des darüber stehenden Gases über das
Tauchrohr durch den Hauptkanal 21 aus, wenn das Hauptventil 2, 3 geöffnet wird, während
die Ventilkugel 14 durch ihr Eigengewicht das Hilfsventil gesperrt hält, so daß das
Druckgas nicht über den Nebenkanal 17 entweichen kann. In Kopfüber-Lage der Dose kann
die Flüssigkeit dagegen bei geöffnetem Hauptventil über den Nebenkanal 17 austreten,
da nunmehr die Kugel 14 vom Ventilsitz 15 abgehoben ist. Die über den Nebenkanal 17
in die Hilfsventilkammer 13 gedrückte Flüssigkeit tritt dabei über seitliche Schlitze
36 in der Wand der Hilfsventilkammer 13 in den Hauptventilgehäuseteil 33 aus. Zwar
kann bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in der Kopfüber-Lage der Dose das Druckgas
teilweise ebenfallsüber den Hauptkanal 21 entweichen, doch ist dieses Ausführungsbeispiel
wegen des fehlenden Gehäuse-Einsatzes 11 hinsichtlich HerstellungXMontage einfacher.
[0043] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird dagegen durch den Einbau eines zweiten
Hilfsventils mit einer zweiten Kugel 37 im Hauptkanalabschnitt 22 ebenfalls verhindert,
daß das Druckgas in der Kopfüber-Lage der Dose aus dieser über den Hauptkanal 21 austritt.
Um den Austritt der Flüssigkeit in der dargestellten Normallage zu ermöglichen, ist
der Nippel 7 am unteren Ende mit bis nach unten durchgehenden Schlitzen 38 versehen,
wobei die die Schlitze 38 begrenzenden Wandabschnitte der zweiten Hilfsventilkammer
39 am unteren Öffnungsrand radial nach innen ragende Vorsprünge 40 als Sperre für
den Austritt der Ventilkugel 37 aufweisen. Das über den Nippel 7 geschobene Tauchrohr
8 versperrt die Schlitze 38 nach außen.
[0044] In Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 ist die Wand der Hilfsventilkammer
13 nicht mit radialen Schlitzen 36, sondern mit axialen Rippen 41 versehen, die axial
bis zum oberen Öffnungsrand der Hilfsventilkamer 13 durchgehende Nuten 42 zwischen
sich begrenzen. Beide Hilfsventilkammern 13 und 39 sind sich diametral gegenüberliegend
ebenfalls wie die einzige Hilfsventilkammer 13 des Ausführungsbeispiels nach Fig.
2 exzentrisch angeordnet. Der Schlitz 19 ist wegen der exzentrischen Ausbildung des
Nippels völlig entfallen. Sodann sind die Hilfsvetilkammern axial versetzt, wobei
sie sich in Radialrichtung überlappen.
[0045] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 unterscheidet sich von dem nach Fig. 3 lediglich
wie folgt: Der untere Ventilgehäuseteil 6 und damit der Nippel 7 hat einen größeren
Durchmesser als im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, so daß das Tauchrohr 8 in den
Nippel 7 eingeführt werden kann, und die zweite Hilfsventilkammer ist teilweise vom
Ventilgehäuseteil 6 umgeben.
[0046] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 unterscheidet sich von dem nach Fig. 2 dadurch,
daß anstelle der Sperre 35 ein Einsatz 11 mit einer den Hauptkanal begrenzenden Durchgangsnut
29 vorgesehen ist, der die Hilfsventilkammer 13 unter dem Druck der Feder 10 versperrt.
Der Nebenkanal 17 mündet oberhalb der Ventilkugel 14 in die Hilfsventilkammer 13.
Der Gehäuse-Einsatz sorgt gleichzeitig für eine Abdichtung der Hilfsventilkammer 13
in der dargestellten Normallage, in der das Druckgas über den Nebenkanal 17 in die
Hilfsventilkammer 13 eindringt und die Kugel 14 zusätzlich zu ihrem Eigengewicht gegen
den Ventilsitz 15 drückt. Gleichzeitig sorgt der Gehäuse-Einsatz 11 dafür, daß die
Kugel 14 ihre Einbaulage während der Montage beibehält.
[0047] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 unterscheidet sich von dem nach Fig. 5 durch
die Verwendung eines zweiten Hilfsventils 16, 37, das in ähnlicher Weise wie das zweite
Hilfsventil nach Fig. 4 ausgebildet ist. Es hat daher insoweit die gleiche Funktion
wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4.
[0048] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 unterscheidet sich von dem nach Fig. 6 im Prinzip
nur dadurch, daß einzweiter Gehäuse-Einsatz 47 einen inneren Ventilgehäuseteil bildet,
der die erste Ventilkammer 13 und die zweite Ventilkammer 39 zum Teil und den Hauptkanal
22 begrenzt. Dies vereinfacht die Herstellung des Ventilgehäuses 4 aus Kunststoff
und erleichtert die Einführung der zweiten Kugel 37 von oben her, d.h. die Einführung
in der gleichen Richtung wie die der ersten Kugel 14, so daß das Ventilgehäuse 4 bei
dem Zusammenbau nicht gewendet zu werden braucht. Der unteren Sperre 40 entspricht
hier ein mittleres Haltestück 48, das durch radiale Stege 49 mit der Wand des Nippels
7 verbunden ist. Die Scflitze 38 sind durch Zwischnräume zwischen axialen Rippen gebildet.
[0049] Fig. 8 stellt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5 dar, bei der eine
axiale Nut 45 in der Außenseite des Ventilgehäuses 4 ausgebildet ist, die einen Anfangsabschnitt
des Nebenkanals 17 bildet und an der Innenseite des Dosenoberteils beginnt.
[0050] Die Nut 45 ist bis in die Nähe des Dosenoberteils 1 durch das Tauchrohr 8 verdeckt,
so daß eine Eintrittsöffnung 46 frei bleibt. Wenn die Dose in der Kopfüber-Lage gehalten
wird, kann bei diesem Ausführungsbeispiel praktisch die gesamte Flüssigkeit aus der
Dose über den Nebenkanal 17 ausgegeben werden, ohne daß ein nennenswerter Restin der
Dose verbleibt, da die Eintrittsöffnung 46 in der Kopfüber-Lage der Dose praktisch
an der tiefsten Stelle liegt. Ein weiterer Vorteil dieses Ausführungsbeispiels gegenüber
dem nach Fig. 5 besteht darin, daß der Nippel 7 entfallen kann.
[0051] Wenn bei den Ventilanordnungen nach Fig. 2, 5 und 8 sehr hohe Sprühmengen pro Zeiteinheit
ausgebracht werden müssen ohne einen Verlust von Druckgas bei Überkopfhaltung des
Behälters, dann empfiehlt sich die Anwendung der bereits beschriebenen Anordnungen
nach Fig. 1, 3, 4, 6, 7. Kann man jedoch auch mit niedriger Sprührate ausreichende
Effekte erzielen, so ist es möglich, auf diese aufwendigeren Angdngungen zu verzichten.
Auch mit den Ausführungen nach Fig. 2, 5 und 8 kann ohne Verlust von Druckgas bei
Überkopfhaltung des Behälters gesprüht werden, wenn im Strömungsbereich des Hilfsventils
der engste Teil der Kanäle 17, 20, 36 (Fig. 2) oder 45, 17, 17a (Fig. 5, 8) mit einem
größeren Querschnitt versehen wird als der engste Teil des in Strömungsrichtung-anschließenden
Hauptkanalbereichs 22a (Fig. 2) oder 22a, 22, 29 (Fig. 5, 8).
[0052] Folgende Abmessungen werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bevorzugt:
Durchmesser D der Kugel 14, 37: 3 - 4,5 mm, vorzugsweise 3,5 mm;
Innendurchmesser der äußeren Gehäuseteile 5, 6: 6 - 9 mm, vorzugsweise 6,9 mm bei
D = 3,5 mm;
Mindestweite des Hauptkanals 21: 1,5 mm;
Innendurchmesser der Hilfsventilkammer 13, 39: 3,75 mm bei D = 3,5 mm;
Stärke der nicht mit dem äußeren Gehäuseteil 6 zusammenfallenden Wand der Hilfsventilkammern
13, 39: 0,7 - 0,8 mm bei D = 3,5 mm;
Radiale Tiefe der Nuten 23, 24, 29 in Fig. 1: 0,8 mm bei D = 3,5 mm.
[0053] Abwandlungen der dargestellten Ausführungsbeispiele liegen im Rahmen der Erfindung.
So können die Wände der Hilfsventilkammern nach den Fig. 3 und 4 ebenso ausgebildet
sein, wie die der Hilfsventilkammer 13 nach Fig. 2, und umgekehrt. Ferner können die
Wände der Hilfsventilkammer 13 nach den Fig. 2 bis 4 auch so wie die Wand der Hilfsventilkammer
39 nach Fig. 3 mit Schlitzen 38 ausgebildet sein, und umgekehrt.
1. Sprühventilanordnung für eine Aerosoldose, mit einem einteiligen Ventilgehäuse
aus Kunststoff, das mit einem oberen Ende im Dosenoberteil abdichtend fest einsetzbar
ist, einen Hauptkanal für den Durchtritt des Doseninhalts begrenzt und ein Hauptventil
mit einem manuell gegen die Kraft einer Feder betätigbaren Ventilschaft in dem Hauptkanal,
einen den Dosenraum mit dem Hauptkanal verbindenden Nebenkanal für den Durchtritt
des Doseninhalts oberhalb des maximalen Dosenfüllstandes und einen Ventilsitz eines
an der Verbindungsstelle von Haupt-und Nebenkanal ausgebildeten Hilfsventils mit einer
Ventilkugel aus Metall in einer von einem äußeren Ventilgehäuseteil umgebenen Hilfsventilkammer
aufweist, wobei der Hilfsventilsitz unterhalb der Ventilkugel liegt, so daß die Ventilkugel
in der Normallage der Dose den Hauptkanal nicht behindert und den Nebenkanal sperrt,
dagegen in der Kopfüber-Lage der Dose den Nebenkanal freigibt, und wobei der Hauptkanal
seitlich am Hilfsventil vorbeigeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil
(14, 15) exzentrisch in dem äußeren, die Hilfsventilkammer (13) umgebenden Ventilgehäuseteil
(6) ausgebildet ist und daß der überwiegende Teil des Querschnitts des neben dem Hilfsventil
verlaufenden
Hauptkanalabschnitts (22) auf der der Ventilgehäuseachse zugekehrten Seite einer senkrecht
zu einer gemeinsamen Axialebene von Ventilgehäuse (4) und Hilfsventilkammer stehenden
Hilfsventil-Axialebene liegt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität etwa gleich
der Differenz der Innenradien des äußeren Ventilgehäuseteils (6) und der Hilfsventilkammer
(13) ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz von
Außendurchmesser der Hilfsventilkammer (13) und Innendurchmesser des äußeren Ventilgehäuseteils
(6) kleiner als der Durchmesser der Ventilkugel (14) des Hilfsventils ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (18) des
Nebenkanis (17) in die Hilfsventilkammer (13) unterhalb der Ventilkugel (14) liegt.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse
(4) einen querlaufenden Schlitz (19) und eine axiale Bohrung (20) aufweist, die den
Nebenkanal (17) bilden.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung
(17a) des Nebenkanals (17) aus der tiefsten Stelle des Hilfsventilsitzes (15) in den
unterhalb der Ventilkugel (14) liegenden Gehäuseraum (21a) des Hauptkanals mündet.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Ventilkugel in der Hilfsventilkammer
durch eine oberhalb der Ventilkugel liegende Sperre zurückgehalten ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperre (35) einen Montagedurchgang (34) für die Ventilkugel (14) vom Hauptventilgehäuseraum
(33) zur Hilfsvedilkammer (13) freigibt.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang (34) achsparallel
ist und die Sperre (35) durch wenigstens einen radial nach innen am Durchgang (34)
vorstehenden nachgiebigen Vorsprung (35) gebildet ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem die Hilfsventilkammer begrenzenden
Gehäuse-Einsatz, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (11) gleichzeitig Kontroll-
oder Steueröffnungen (28/29) für den Verlauf der Strömung außerhalb der Hilfsventilkammer
aufweist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (4) an
seiner Innenwand einen Vorsprung (31) aufweist, hinter dem der Gehäuseeinsatz einrastbar
ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Feder (10) am Gehäuse-Einsatz (11) abstützt.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt
des engstens Teils des Nebenkanals größer ist als der des engsten Teils desjenigen
Hauptkanalabschnitts, der sich innerhalb des Ventilgehäuses an den Nebenkanal in Strömungsrichtung
anschließt.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuse-Einsatz
(11) einen zweiten Hilfsventilsitz (16) oberhalb der Kugel (14) aufweist und eine
Mündung(27) des Hauptkanals (21) in die Hilfsventilkammer (13) umgibt.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (18) des Nebenkanals
(17) im ersten Hilfsventilsitz (15) und die Mündung (27) des Haupt kanals (21) im
zweiten Hilfsventilsitz (16) koaxial zueinander sind.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkanal
(21) unterhalb der Verbindungsstelle von Haupt- und Nebenkanal (21, 17) ein zweites
exzentrisches Hilfsventil (16, 37) mit einer zweiten Ventilkugel (37) aus Metall und
einem zweiten Hilfsventilsitz (16) oberhalbcbr zweiten Kugel (37) aufweist.
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsventile axial
versetzt sind und sich radial überlappen.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis
von Innendurchmesser des äußeren Ventilgehäuseteils (6) zum Durchmesser der ersten
Ventilkugel (14) im Bereich von etwa 1,5 bis 2, vorzugsweise bei 1,75, liegt.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung
(46) des Nebenkanals (17) in unmittelbarer Nähe des Dosenoberteils (1) liegt.
19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anfangsabschnitt des
Nebenkanals (17) durch eine in der Außenseite des Ventilgehäuses (4) ausgebildete
Nut (45) gebildet ist, die an der Innenseite des Dosenoberteils (1) beginnt und bis
in die Nähe des Dosenoberteils (1) von einem über das Ventilgehäuse (4) geschobenen
Tauchrohr (8) abgedeckt ist.
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsventilkammer(n)
(13, 39) teilweise von zwei Gehäuse-Einsätzen (11, 47) begrenzt sind (ist).