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(11) | EP 0 743 253 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen einer Aerosoldose |
| (57) Verfahren zum Befüllen einer Aerosoldose, bei dem ein Ventil mit angeschweißtem Innenbeutel
in einen Druckbehälter eingesetzt und dieser durch einen verbleibenden Spalt mit Druckluft
gefüllt wird, woraufhin das Ventil und der Druckbehälter gasdicht verbunden werden.
Daraufhin wird der Innenbeutel durch das Ventil hindurch mit einem selbstschäumenden
Gel gefüllt. Abschließend wird im Bereich des Ventils und des Füllkopfes ein Unterdruck
erzeugt, und ein Reinigungsmittel wird in diesen Bereich zugeführt und abgesaugt,
um das zurückgebliebene Gel restlos zu beseitigen. |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen einer Aerosoldose mit zwei gegeneinander abgedichteten Kammern, bestehend aus einem die erste Kammer begrenzenden Druckbehälter mit einer oberen Öffnung, einem in die Öffnung des Druckbehälters gasdicht eingesetzten Ventilteller, einem eine Ventilfeder und einen Ventilkörper aufnehmenden Steigrohrhalter, der mit dem Ventilteller gasdicht verbunden ist, und einem die zweite Kammer begrenzenden Innenbeutel, der mit dem Steigrohrhalter gasdicht verbunden ist, bei welchem Verfahren die erste Kammer durch eine Öffnung des Druckbehälters mit einem unter Druck stehenden inerten Gas gefüllt wird, wobei die Öffnung des Druckbehälters anschließend verschlossen wird, und die zweite Kammer durch das Ventil hindurch mit einem selbstschäumenden Gel gefüllt wird.
[0002] Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0003] Bei einem bekannten Verfahren der vorstehend genannten Art wird ein Druckbehälter verwendet, der im Bereich seines Bodens mit einer Öffnung versehen ist. Zunächst wird der Steigrohrhalter mit dem daran angeschweißten Innenbeutel von oben in den Druckbehälter eingesetzt, und der mit dem Steigrohrhalter verbundene Ventilteller wird durch Umbördeln seines Außenrandes mit dem Druckbehälter gasdicht verbunden. Daraufhin wird der zusammengefaltete Beutel durch das Ventil hindurch mit einem selbstschäumenden Gel gefüllt, wobei er sich aufbläht. Sodann wird der Druckbehälter durch seine Bodenöffnung mit Druckluft gefüllt, und die Bodenöffnung wird anschließend mit einem Stopfen verschlossen. Wenn der Füllkopf vom Ventil abgezogen wird, dann bleibt sowohl in dem Ventil oberhalb des Ventilkörpers als auch in der Bohrung des Füllkopfes etwas Gel zurück. Da dieses Gel nicht mehr unter Überdruck, sondern unter dem atmosphärischen Druck steht, beginnt es aufzuschäumen. Dies ist aber nachteilhaft, weil sich an dem Druckbehälter über dem Ventil im Bereich der Abgabeöffnung eine Schaumhaube bildet, so daß der Eindruck entsteht, das Ventil bzw. die Aerosoldose sei bereits einmal benutzt worden. Ein noch schwerwiegenderer Nachteil besteht darin, daß das im Füllkopf befindliche Gel beim Aufschäumen austritt, so daß die soeben gefüllte Aerosoldose oder die nachfolgende Aerosoldose mit dem nach unten tropfenden aufgeschäumten Gel verunreinigt wird. Bei diesem bekannten Verfahren ist es daher unumgänglich, die gefüllten Aerosoldosen einem aufwendigen Reinigungsvorgang zu unterziehen. Ein solcher Reinigungsvorgang ist insbesondere dann problematisch, wenn die Aerosoldose eine empfindliche Oberfläche aufweist, die durch Rückstände des Renigungsmittels beeinträchtigt werden kann. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß die im Bodenbereich des Druckbehälters angebrachte Öffnung zum Einbringen der Druckluft nach dem Verschließen zu Undichtigkeiten neigt. Es besteht daher die Gefahr, daß der Innendruck im Lauf der Zeit abfällt und das gelartige Produkt beim Betätigen des Ventils nicht mehr ordnungsgemäß aus dem Innenbeutel herausgedrückt wird.
[0004] Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß nach dem Befüllen der Aerosoldose im Bereich des Ventils kein Gel zurückbleibt, das in einem gesonderten Waschvorgang beseitigt werden muß und daß eine gesondere Öffnung des Druckbehälters zum Zuführen des unter Druck stehenden inerten Gases entbehrlich ist.
[0006] Zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0007] Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung ist im Anspruch 5 angegeben.
[0008] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch die aus dem Ventilteller, dem Steigrohrhalter und dem Innenbeutel bestehende Baueinheit vor der Befestigung an dem Druckbehälter, und
Fig. 2 einen Schnitt durch die fertige Aerosoldose und den zum Befüllen dienenden Füllkopf.
[0009] Fig. 1 zeigt einen als Deckel einer Aerosoldose dienenden Ventilteller 10 vor der Verbindung mit einem Druckbehälter 12. Der Ventilteller 10 hat ein derartiges Querschnittsprofil, daß eine aufrechte, zentrale Nabe 14 und eine nach unten offene äußere Ringnut 16 gebildet werden. In die äußere Ringnut 16 ist eine Außendichtung 18 eingesetzt. Die zentrale Nabe 14 des Ventiltellers 10 umschließt einen oberen wulstförmigen Bereich eines Steigrohrhalters 20, wobei zwischen diesen beiden Teilen eine Innendichtung 22 eingesetzt ist. In dem Steigrohrhalter 20 sind ein Ventilkörper 24 und eine Ventilfeder 26 angeordnet. Die Ventilfeder 26 stützt sich an einer Schulter des Steigrohrhalters 20 und an dem Ventilkörper 24 ab und drückt diesen nach oben gegen die Innendichtung 22. Ein aus Kunststoff oder einem Kunststoff-Aluminium-Laminat bestehender Innenbeutel 28 ist mit dem Steigrohrhalter 20 gasdicht verbunden, vorzugsweise verschweißt. Ein Steigrohr 30 ist mit einem Innenrohr des Steigrohrhalters 20 verbunden. Der Ventilkörper 24 ist mit (nicht gezeigten) Kanälen versehen, so daß er im Zusammenwirken mit der Innendichtung 22 und dem Ventilteller 10 ein Ventil bildet. Da die aus den vorstehend genannten Teilen bestehende Baueinheit allgemein bekannt ist, kann eine nähere Erläuterung entfallen.
[0010] Der Ventilteller 10 ist in der in Fig. 2 gezeigten Weise mit dem Druckbehälter 12 verbunden, wobei ein umgebördelter Außenrand des Druckbehälters 12 in die äußere Ringnut 16 des Ventiltellers 10 gasdicht eingreift. Dies wird in an sich bekannter Weise durch radiales Aufweiten des äußeren Randbereichs des Ventiltellers 10 bewirkt, so daß dieser den konisch verjüngten Wulstrand des Druckbehälters 12 hintergreift.
[0011] Zum Füllen des Innenbeutels 28 mit einem selbstschäumenden Gel dient ein topfförmiger Füllkopf 32. In den Innenraum des Füllkopfes 32 ragt ein zentraler Rohransatz 34 hinein, dessen Außendurchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Öffnung der Nabe 14 des Ventiltellers 10. Der Rohransatz 34 weist eine erste Bohrung 36 auf, die über ein (nicht gezeigtes) Ventil mit einer Pumpe verbunden ist. Mit dieser Pumpe kann ein selbstschäumendes Produkt, beispielsweise ein mit einem Schäummittel versehenes Gel zugeführt werden. In dem Füllkopf 32 sind ferner zweite und dritte Bohrungen 38 und 40 angeordnet, die in den Innenraum münden und die über (nicht gezeigte) Ventile mit einer Unterdruckquelle bzw. mit einem Vorrat eines Reinigungsmittels, vorzugsweise eines Schaumbrechmittels verbunden sind.
[0013] Als erstes wird die aus Ventilteller 10, Steigrohrhalter 20 und Innenbeutel 28 bestehende Baueinheit von oben in den Druckbehälter 12 eingesetzt. In diesem Zustand kann der Innenbeutel 28 zusammengefaltet oder um den Steigrohrhalter 20 herumgewickelt sein. Sodann wird durch den Spalt zwischen dem Wulstrand des Druckbehälters 12 und der Ringnut 16 des Ventiltellers 10 ein inertes Gas, vorzugsweise Druckluft, mit einem Druck von ungefähr 2,5 bar in den Druckbehälter 12 eingeleitet. Nach dem Füllen des Druckbehälters 12 mit Druckluft wird der Ventilteller 10 durch radiales Aufweiten seines Außenrandes mit dem Druckbehälter 12 gasdicht verbunden. Daraufhin wird an die Nabe 14 des Ventiltellers 10 das (nicht gezeigte) Mundstück einer Druckluftleitung angeschlossen. Das Mundstück drückt den Ventilkörper 24 gegen die Kraft der Ventilfeder 26 nach unten, so daß eine gewisse Luftmenge durch den Steigrohrhalter 20 und das Steigrohr 30 in den Innenbeutel 28 einströmen kann. Da der Druck im Inneren des Innenbeutels 28 mit dem in dem Druckbehälter 12 herrschenden Druck übereinstimmt, kann dieser Druck mit einem an die Öffnung der Habe 14 angesetzten Manometer überprüft werden. Wenn der auf diese Weise gemessene Innendruck des Innenbeutels 28 dem erforderlichen Innendruck des Druckbehälters 12 entspricht und nicht abfällt, was auf ein Leck hinweisen würde, kann der Füllvorgang fortgesetzt werden.
[0014] Zunächst wird die in dem Innenbeutel 28 enthaltene Luft beseitigt, damit sie nicht mit dem selbstschäumenden Gel reagieren kann. Zu diesem Zweck wird ein (nicht gezeigter) Rohransatz, der mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, durch die Öffnung der Nabe 14 des Ventiltellers 10 eingeführt, um den Ventilkörper 24 in Öffnungsrichtung nach unten zu schieben. Auf diese Weise kann die in dem Innenbeutel 28 und in dem Steigrohrhalter 20 enthaltene Luft vollständig abgesaugt werden. Beim Abziehen des Rohransatzes kehrt der Ventilkörper 24 unter der Kraft der Ventilfeder 26 wieder in seine Schließstellung zurück, in der er an der Innendichtung 22 anliegt. Sodann wird der Füllkopf 32 auf die Aerosoldose aufgebracht, wobei er die Nabe 14 des Ventiltellers 10 dicht umschließt. Der Füllkopf 32 wird soweit abgesenkt, daß sein Rohransatz 34 in die Innendichtung 22 eindringt. Daraufhin wird über die erste Bohrung 36 ein selbstschäumendes Gel mit einem Druck von ca. 50 bar zugeführt. Unter diesem hohen Druck wird der Ventilkörper 24 von der Innendichtung 22 weg nach unten gedrückt, so daß der Ventilquerschnitt freigegeben wird und das selbstschäumende Gel durch den Steigrohrhalter 20 und das Steigrohr 30 in den Innenbeutel 28 einströmen kann. Sobald die erforderliche Menge des selbstschäumenden Gels zugeführt ist, was mit einer Dosiereinrichtung gemessen werden kann, wird das der ersten Bohrung 36 zugeordnete Ventil geschlossen.
[0015] Daraufhin wird der Füllkopf 32 soweit nach oben bewegt, daß sein Rohransatz 34 die Öffnung der Nabe 14 des Ventiltellers 10 freigibt, die Habe 14 aber noch innerhalb des Füllkopfes 32 angeordnet ist. Jetzt wird die zweite Bohrung 38 des Rohransatzes 34 mit einer Unterdruckquelle verbunden, während gleichzeitig die dritte Bohrung 40 mit einem Vorrat eines Reinigungsmittels, vorzugsweise eines Schaumbrechmittels verbunden wird. Es kommt daher zu einem Spülvorgang durch den das über dem Ventilkörper 24 zurückgebliebene Gel und das im Mündungsbereich der ersten Bohrung 36 noch enthaltene Gel beseitigt wird.
[0016] Nach diesem Spülvorgang wird der Füllkopf 32 vollständig von der Nabe 14 des Ventiltellers 10 abgezogen, und mit einer (nicht gezeigten) Zuführeinrichtung werden einige Tropfen eines Schaumbrechmittels in die Öffnung der Nabe 14 des Ventiltellers 10 eingebracht, um ein Aufschäumen eines möglicherweise noch vorhandenen Gelrestes mit Sicherheit zu verhindern. Sodann wird auf die Nabe 14 ein (nicht gezeigter) Sprühkopf aufgesetzt, der in bekannter Weise einen an dem Ventilkörper 24 anliegenden Rohransatz hat.
[0017] Für den Fachmann ist erkennbar, daß alle vorstehend beschriebenen Vorgänge automatisch durchgeführt werden können. Zu diesem Zweck können die Druckbehälter beispielsweise auf einer geradlinigen oder einer kreisförmigen Bahn unter entsprechenden Werkzeugen vorbeibewegt werden, die die einzelnen Arbeitsschritte durchführen.
[0018] Es ist ersichtlich, daß bei dem beschriebenen Verfahren zum Befüllen einer Aerosoldose das Aufschäumen eines Gelrestes innerhalb des Sprühkopfes mit Sicherheit vermieden wird. Es besteht auch keine Gefahr, daß aus dem Füllkopf 32 Gelreste nach unten auf die bereits gefüllte oder eine nachfolgende Aerosoldose tropfen und diese verunreinigen. Eine besondere Reinigung der gefüllten Aerosoldosen ist daher entbehrlich. Da eine gasdichte Verbindung des Ventiltellers 10 mit dem Druckbehälter 12 keine Schwierigkeiten bereitet, kann der erforderliche Innendruck in dem Druckbehälter 12 über einen langen Zeitraum gewährleistet werden. Zu diesem Zweck kann in an sich bekannter Weise vor dem Einsetzen des Ventiltellers 10 eine geringe Menge einer mit einem Härter versetzten Epoxidflüssigkeit in den Druckbehälter 12 eingebracht werden. Nach Abschluß des gesamten Füllvorgangs wird die Aerosoldose auf den Kopf gestellt, so daß die Epoxidflüssigkeit in den Bereich der Dichtflächen zwischen dem Ventilteller 10 und dem Druckbehälter 12 bzw. dem Steigrohrhalter 20 eindringt und dort erhärtet.
Bezugszeichenliste:
1. Verfahren zum Befüllen einer Aerosoldose mit zwei gegeneinander abgedichteten Kammern,
bestehend aus einem die erste Kammer begrenzenden Druckbehälter (12) mit einer oberen
Öffnung, einem in die Öffnung des Druckbehälters (12) gasdicht eingesetzten Ventilteller
(10), einem eine Ventilfeder (26) und einen Ventilkörper (24) aufnehmenden Steigrohrhalter
(20), der mit dem Ventilteller (10) gasdicht verbunden ist, und einem die zweite Kammer
begrenzenden Innenbeutel (28), der mit dem Steigrohrhalter (20) gasdicht verbunden
ist, bei welchem Verfahren die erste Kammer durch eine Öffnung des Druckbehälters
(12) mit einem unter Druck stehenden inerten Gas gefüllt wird, wobei die Öffnung des
Druckbehälters anschließend geschlossen wird, und die zweite Kammer durch das Ventil
hindurch mit einem selbstschäumenden Gel gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Druckbehälter (12) durch die obere Öffnung mit dem unter Druck
stehenden inerten Gas gefüllt und sodann der den Steigrohrhalter (20) und den Innenbeutel
(28) tragende Ventilteller (10) mit dem Druckbehälter (12) gasdicht verbunden wird,
woraufhin der Innenbeutel durch das Ventil mit dem selbstschäumenden Gel gefüllt wird
und anschließend in den Bereich des Ventils und der Mündung eines Füllkopfes (32)
ein Reinigungsmittel zugeführt und in diesem Bereich ein Unterdruck erzeugt wird,
um das in diesem Bereich vorhandene selbstschäumende Gel und das Reinigungsmittel
abzusaugen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsmittel ein schaumbrechendes Mittel ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem vollständigen Abheben des Füllkopfes (32) eine geringe Menge des schaumbrechenden
Mittels in die Öffnung des Ventilteller (10) eingebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Füllen des Druckbehälters (12) und vor dem Füllen des Innenbeutels
(28) mit Gel der Innenbeutel (28) durch das Ventil mit einer geringen Luftmenge gefüllt
und der Innendruck des Innenbeutels gemessen und anschließend die Luft aus dem Innenbeutel
abgesaugt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkopf (32) topfförmig ausgebildet und auf eine mit dem Steigrohrhalter
(20) verbundene Nabe (14) des Ventiltellers (10) aufschiebbar und mit einem in die
Öffnung des Ventiltellers (10) knapp einführbaren zentralen Rohransatz (34) versehen
ist, wobei der Füllkopf (32) eine über ein Ventil mit einer Pumpe für das selbstschäumende
Gel verbundene und in den Rohransatz (34) mündende erste Bohrung (36) und in den Innenraum
mündende zweite und dritte Bohrungen (38, 40) aufweist, die über Ventile mit einer
Unterdruckquelle bzw. mit einem Vorrat des Reinigungsmittels verbunden sind.