DE102005031027B4

DE102005031027B4 - Abgabekopf für einen Behälter mit einem Ventil zur Abgabe eines Mediums

Info

Publication number: DE102005031027B4
Application number: DE102005031027A
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Belau
Original assignee: Lindal Ventil GmbH
Current assignee: Lindal Ventil GmbH
Priority date: 2005-07-02
Filing date: 2005-07-02
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2025-07-03
Also published as: ES2297778T3; DE102005031027A1; EP1739032B1; PL1739032T3; DE502006000200D1; EP1739032A1

Abstract

Abgabekopf für einen Behälter mit einem Ventil zur Abgabe eines Mediums, der folgendes aufweist:
– Einen Aufsetzkörper mit einem ringförmigen Abschnitt (12) und einem damit verbundenen Betätigungselement (16), das einen zentral in dem ringförmigen Abschnitt angeordneten Stutzen (20) besitzt,
– ein Kanalelement (34), das einen Austrittskanal mit einem darin verschieblich angeordneten Kolbenelement (36) besitzt, wobei der Austrittskanal über einen Zuführkanal (38) mit dem Stutzen (20) des Betätigungselements (16) verbunden ist,
– wobei das Betätigungselement (16) ein elastisches Federelement (58) besitzt, das an einem hinteren Ende (56) des Kolbenelements anliegt und das vordere Ende (52) des Kolbenelements (36) dichtend in die Austrittsöffnung (54) des Austrittskanals drückt, und
– das Kanalelement (34) eine Kammer (40) um einen Schaftabschnitt des Kolbenelements (36) besitzt, die in direkter Verbindung mit dem Zuführkanal (22) steht, wobei die Kammer (40) an ihrem hinteren Ende durch ein mit dem Kolbenelement (36) verbundenes Dichtelement...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgabekopf für einen Behälter mit einem Ventil zur Abgabe eines Mediums. Als Behälter sind insbesondere sogenannte Aerosolbehälter vorgesehen, bei denen durch Öffnen des Ventils das auszutragende Medium unter Druck durch das Ventil austritt. Als Medium können bei dem Abgabekopf insbesondere Gele, pastöse und schäumende Medien und andere eingesetzt werden. Der Abgabekopf ist mit einer Verschlußeinrichtung versehen, die die Austrittsöffnung verschließt und so ein Nachschäumen und/oder Verkleben des Mediums in der Austrittsöffnung verhindert.
Abgabevorrichtungen mit einer Verschlußeinrichtung sind bekannt. WO 03/026983 A1 beschreibt beispielsweise einen selbstschließenden Abgabekopf für einen Druckbehälter. In einem Kanal, der in die Ausgabeöffnung mündet, ist ein kolbenförmiges Schließelement vorgesehen, das über die Ausgabeöffnung vorsteht und von außen an der Ausgabeöffnung dichtend anliegt. Das Schließelement besitzt am gegenüberliegenden hinteren Ende ein elastisches Federelement, das an dem Kolben angeformt ist und diesen in seine Schließstellung zurückzieht. Durch Druck auf das Betätigungselement wird sowohl ein Öffnungsmechanismus für das Ventil betätigt als auch das Kolbenelement und der dazugehörige Kanalabschnitt derart relativ zueinander bewegt, daß die Ausgabeöffnung teilweise freigegeben wird. Das Medium tritt über den Austrittskanal an dem Kolben vorbei aus. Läßt der Druck auf das Betätigungselement nach, so schließt das Ventil des Behälters und das elastische Element am Ende des Schließelements zieht dieses in seine Verschlußstellung zurück.
Als nachteilig an dem bekannten Aufbau hat sich herausgestellt, daß die Austrittsöffnung nur in einem geringen Maße durch eine Relativbewegung des Kolbenelements gegenüber dem Abgabekopf freigegeben wird.
US 2004/0129733 A1 beschreibt ein Pumpsystem, bei dem ein Kolbenelement zum Verschließen der Austrittsöffnung in dem Austrittskanal angeordnet ist. Das Kolbenelement besitzt einen umlaufenden Dichtring, mit zwei umlaufenden Dichtlippen. Die Dichtringe sind einstückig mit dem Schaft geformt. Auf dem von der Austrittsöffnung fortweisenden Ende ist eine Spiralfeder auf dem Kolbenelement vorgesehen, die an einem Ende des Austrittskanals sich abstützt und den Schaft in seine Verschlußstellung drückt. Während der Betätigung wird das austretende Medium in einen Raum vor dem Dichtring geleitet und baut hier einen Druck auf, der den Schaft gegen die Kraft des Federelements aus der Austrittsöffnung zurückzieht.
Aus EP 1 449 595 A1 ist ein Abgabespender für flüssige und pastöse Medien bekannt. Der Abgabespender besitzt ein dornförmiges Verschlußelement, das mit seiner Spitze die Austrittsöffnung verschließt. In seinem hinteren Bereich besitzt das Verschlußelement einen koaxial angeordneten Ringabschnitt, der über eine federnd ausgebildete Membranwand gehalten ist. Während der Benutzung sammelt sich auszutragendes Medium um das Verschlußelement und drückt dieses aus der Austrittsöffnung. Das Verschlußelement ist über eine Membranwand am Grund des Ringabschnitts elastisch gelagert. Die Membranwand verbindet den Schaft des Verschlußelements mit dem umlaufenden Ring, der koaxial zur Längsachse des Verschlußelements ausgerichtet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Abgabekopf mit einer Verschließeinrichtung zu schaffen, der mit einfachen Mitteln ein wirkungsvolles Verschließen der Austrittsöffnung gewährleistet und zudem eine einfache Montage erlaubt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Abgabekopf mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden die Gegenstände der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Abgabekopf ist für einen Behälter mit einem Ventil zur Abgabe eines Mediums, bevorzugt eines viskosen, selbstschäumenden und/oder gelartigen Mediums vorgesehen. Der Abgabekopf besitzt einen Aufsetzkörper, der einen ringförmigen Abschnitt zur Befestigung mit dem Behälter und ein damit verbundenes Betätigungselement aufweist. Das Betätigungselement besitzt zentral in dem ringförmigen Abschnitt einen Stutzen, der im aufgesetzten Zustand des Aufsetzkörpers mit dem Ventil des Behälters zusammenwirkt. Der erfindungsgemäße Abgabekopf besitzt ferner ein Kanalelement, das einen Austrittskanal mit einem darin verschieblich angeordneten Kolbenelement besitzt. Der Austrittskanal ist über einen Zuführkanal mit dem Stutzen des Betätigungselements verbunden, so daß das austretende Medium aus dem Behälter, über das Ventil in den Stutzen des Aufsetzkörpers und anschließend über den Zuführkanal in den Austrittskanal des Kanalelements gelangt. Erfindungsgemäß besitzt das Betätigungselement ein elastisches Federelement, das an einem hinteren Ende des Kolbenelementes anliegt und das vordere Ende des Kolbenelements dichtend in die Austrittsöffnung des Austrittskanals drückt. Es erfolgt also bei dem erfindungsgemäßen Aufbau eine Abdichtung der Austrittsöffnung von innen. Das Kanalelement besitzt ferner eine Kammer, die sich um einen Schaftabschnitt des Kolbenelements in einem Abschnitt des Kanalelements erstreckt. Die Kammer steht in direkter Verbindung mit dem Zuführkanal, wobei die Kammer an ihrem zum hinteren Ende des Kolbenelements weisenden Enden durch ein mit dem Schaft verbundenes Dichtelement begrenzt ist. Das mit dem Schaft verbundene Dichtelement liegt dichtend an der Wand des Austrittskanals an.
Erfindungsgemäß ist das Federelement eine einstückig mit dem Betätigungselement ausgebildete Zunge. Die Zunge ist dabei derart angeordnet, daß das Kolbenelement durch die Zunge dichtend in die Austrittsöffnung gedrückt wird.
Der erfindungsgemäße Aufbau des Abgabekopfes besitzt eine Reihe von Vorzügen. Einer der zentralen Vorzüge liegt darin, daß der Austrittskanal von innen durch das Kolbenelement abgedichtet wird. Ferner wird das Kolbenelement zum Öffnen in den Austrittskanal zurückgezogen, in dem sich die Kammer mit dem unter Druck stehenden Medium füllt und das Dichtelement aus der abdichtenden Position zurückzieht. Ein weiterer Vorteil ergibt sich auch bei der Montage, da das Federelement nicht Bestandteil des Kanalelements oder des Kolbenelements ist, sondern mit dem Aufsetzkörper verbunden ist. So kann das Kolbenelement in dem Kanalelement einfach montiert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung verjüngt sich der Durchmesser des Kanalelements im Bereich der Austrittsöffnung kegelstumpfförmig, um eine Sitzfläche für das Kolbenelement zu bilden. Das Kolbenelement verfügt bevorzugt zur besseren Abdichtung ebenfalls über eine sich entsprechend verjüngende Spitze. Das vordere Ende des Kolbenelements besitzt so eine dichtende Anlage in der Austrittsöffnung.
Das die Kammer zum hinteren Ende abschließende Dichtelement ist als tassenförmiges Element ausgebildet, das eine quer zum Kolbenelement stehende Grundwand und eine umlaufende Seitenwand besitzt. Die Seitenwand weist zum vorderen Ende des Kolbenelements und liegt dichtend an der Kammerwand an. Das Dichtelement ist zum vorderen Ende des Kolbenelements hin geöffnet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzt das Betätigungselement eine Öffnung, die durch ein Abdeckelement abgedeckt ist. Das Abdeckelement ist in der Öffnung in dem Betätigungselement angeordnet und deckt ebenfalls das Kanalelement ab.
In einer bevorzugten Ausgestaltung bildet das Abdeckelement eine Betätigungsfläche, die zum Auslösen des Ventils dient.
Bevorzugt ist das Kanalelement an seinem vorderen Ende und/oder im Bereich des Zuführkanals in eine entsprechende Öffnung in dem Betätigungselement eingesetzt. Das Einsetzen des Kanalelements in die Öffnung in dem Betätigungsele ment erlaubt eine besonders einfache Montage, da das fertig montierte Kanalelement in das Betätigungselement eingesetzt werden kann.
Bevorzugt besitzt das Betätigungselement eine vordere Schürzenwand, in der die Austrittsöffnung vorgesehen ist, wobei die Schürzenwand eine Rastnase besitzt, die vor einer ersten Benutzung oberhalb des Aufsetzrings angeordnet ist und nach der ersten Betätigung einen Vorsprung an dem ringförmigen Abschnitt hintergreift. Die Rastnase dient als Originalitätsverschluß, der dem Verbraucher anzeigt, daß der Abgabekopf noch nicht betätigt wurde. Bei der ersten Betätigung schiebt sich die Rastnase mit dem Betätigungselement hinter einen Vorsprung an dem ringförmigen Aufsetzkörper des Betätigungselements und verbleibt hier.
Der Abgabekopf besitzt eine hohe Position, in der das Ventil des Behälters geschlossen ist und das Kolbenelement dichtend von innen an der Austrittsöffnung anliegt. In einer Abgabeposition ist das Ventil durch einen Druck auf den Abgabekopf geöffnet und das Kolbenelement wird durch den Druck des Mediums in dem Austrittskanal von der Austrittsöffnung zurückgezogen, um diese freizugeben.
Für einen gleichmäßigen Volumenstrom sind Austrittsöffnung und zurückgezogenes Kanalelement derart bemessen, daß der Volumenstrom des austretenden Mediums im Bereich der Austrittsöffnung derart gedrosselt wird, daß das in dem Austrittskanal und der Kammer befindliche Medium das Kolbenelement gegen die Kraft des Federelements zurückdrückt. Es stellt sich also ein Gleichgewicht ein, bei dem der an der Austrittsöffnung durch die Drosselung des Volumenstroms auftretende Druck ausreicht, um das Kolbenelement gegen den Druck der Feder zurückzuhalten.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt:
1 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Abgabekopf in seiner verschlossenen Position und
2 den Originalitätsverschluß nach einem ersten Gebrauch.
Der erfindungsgemäße Abgabekopf ist in 1 mit einer aufgesetzten Kappe 10 dargestellt. Die Kappe 10 schnappt auf einen ringförmigen Aufsatz 12 des Abgabekopfes. Der ringförmige Aufsatz 12 besitzt eine sich leicht nach außen erweiternde Zylinderwand, auf deren Innenseite Vorsprünge 14 vorgesehen sind. Die Vorsprünge 14 hintergreifen im aufgesetzten Zustand einen umlaufenden Wulst an dem Behälter (nicht dargestellt), um den ringförmigen Abschnitt auf dem Behälter zu sichern.
Das Betätigungselement 16 ist über zwei Filmgelenke 18 mit dem ringförmigen Abschnitt 12 verbunden. Die beiden Filmgelenke 18 sind symmetrisch zur Schnittebene in 1 angeordnet, so daß lediglich das hintere Gelenk 18 in 1 zu erkennen ist.
Das Betätigungselement 16 besitzt einen Stutzen 20, der zum Aufsetzen auf das Ventil vorgesehen ist. Der Stutzen 20 umschließt einen ersten Kanalabschnitt 22, in den das auszutragende Medium aus dem Ventil gelangt. Das Betätigungselement 16 besitzt ferner an seiner vorderen Seite eine Schürzenwand 24, die eine Rastnase 26 besitzt. 1 zeigt den Abgabekopf wie in einer noch nicht betätigten Position. Hier ist die Rastnase 26 außerhalb des ringförmigen Aufsatzes 12 angeordnet. Der ringförmige Aufsatz 12 besitzt, wie in der Detailansicht in 2 deutlich zu erkennen, einen Vorsprung 28, den die Rastnase 26 nach einer ersten Betätigung hintergreift. In der verrasteten Position ist der Abgabekopf um einen Winkel A nach vorne geneigt. Der Winkel A beträgt beispielsweise ungefähr 2,5°.
Das obere Ende der Schürzenwand 24 besitzt einen rohrförmigen Ansatz 30, der aus der Schürzenwand 24 vorsteht und einen zylindrischen Aufnahmeabschnitt für das Kanalelement 32 besitzt.
Das Kanalelement 32 umschließt einen Austrittskanal für das auszutragende Medium. Das Kanalelement besitzt an einem hinteren Ende einen Abschnitt 34, in den ein Zuführkanal 38 mündet. Der Kanalabschnitt 34 besitzt einen Durchmesser, der deutlich größer als der Außendurchmesser des Schafts 36 ist. Im Bereich des Zuführkanals besitzt das Kanalelement eine Kammer 40, die rückseitig durch ein Dichtelement 42 begrenzt wird. Das Dichtelement 42 besitzt einen Grund 44 und vorstehende Seitenwände 46, die an der Innenwand des Kanals anliegt. An die Kammer 40 schließt sich ein Kanalabschnitt 48 mit einem mittleren Durchmesser an. Der Kanalabschnitt 48 geht in den Kanalabschnitt 50 über, in dem ein schmaler Spalt zwischen dem Kolben 36 und der Innenwand des Kanalelements vorgesehen ist. Der Kolben 36 verjüngt sich an seinem vorderen Ende 52 und liegt mit dem vorderen Ende an einer entsprechend geformten Sitzfläche 54 des vorderen Kanalabschnitts 50 an.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das hintere Ende 56 des Kolbenelements mit einer umlaufenden Zylinderwand 56 versehen. Das Betätigungselement 16 besitzt an seinem hinteren Ende eine Zunge 58, die mit einem Schenkel 60 an dem hinteren Ende des Kolbenelements anliegt. Der Schenkel 60 schließt mit einem zweiten Schenkel 62 einen spitzen Winkel ein. Der zweite Schenkel 62 bildet zusammen mit einem beabstandeten dritten Schenkel 64 eine Vertiefung 66.
Das Kanalelement in dem Betätigungselement 16 ist durch ein starres Abdeckelement 68 verschlossen. Das Abdeckelement 68 besitzt eine ungefähr ovale Form mit einer umlaufenden Seitenwand 70, die in der Ausnehmung 66 angeordnet ist. Die Seitenwand besitzt seitliche Stege, die mit nach außen weisenden Rastnasen in dem Betätigungselement 16 befestigt sind.
Bei der Betätigung übt der Benutzer auf das Abdeckelement 68 mit einem Finger einen Druck aus, der über das Kanalelement, den Zuführkanal 38 und den Stutzen 20 weitergeleitet wird. Der Stutzen 20 leitet die Kraft auf das geschlossene Ventil (nicht dargestellt) weiter. Das Ventil öffnet und das Medium tritt aus. Das ausgetretene Medium sammelt sich in der Kammer 40 und übt eine Kraft auf das Grundelement 44 aus. Hierdurch wird der Kolben in dem Austrittskanal gegen die Kraft des Federschenkels 60 zurückgeschoben und gibt so an seinem vorderen Ende 52 die Austrittsöffnung für den Austritt des Mediums frei. Läßt der Druck auf das Betätigungselement nach, schließt das Ventil und das Federelement 60 drückt das Kolbenelement in seine Verschlußstellung.

Claims

Abgabekopf für einen Behälter mit einem Ventil zur Abgabe eines Mediums, der folgendes aufweist: – Einen Aufsetzkörper mit einem ringförmigen Abschnitt (12) und einem damit verbundenen Betätigungselement (16), das einen zentral in dem ringförmigen Abschnitt angeordneten Stutzen (20) besitzt, – ein Kanalelement (34), das einen Austrittskanal mit einem darin verschieblich angeordneten Kolbenelement (36) besitzt, wobei der Austrittskanal über einen Zuführkanal (38) mit dem Stutzen (20) des Betätigungselements (16) verbunden ist, – wobei das Betätigungselement (16) ein elastisches Federelement (58) besitzt, das an einem hinteren Ende (56) des Kolbenelements anliegt und das vordere Ende (52) des Kolbenelements (36) dichtend in die Austrittsöffnung (54) des Austrittskanals drückt, und – das Kanalelement (34) eine Kammer (40) um einen Schaftabschnitt des Kolbenelements (36) besitzt, die in direkter Verbindung mit dem Zuführkanal (22) steht, wobei die Kammer (40) an ihrem hinteren Ende durch ein mit dem Kolbenelement (36) verbundenes Dichtelement (42) begrenzt ist, das dichtend an der Wand des Austrittskanals anliegt. dadurch gekennzeichnet, daß – das Federelement (58) eine einstückig mit dem Betätigungselement (16) ausgebildete Zunge aufweist.
Abgabekopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Kanalelements (34) sich im Bereich der Austrittsöffnung kegelstumpfförmig (54) verjüngt.
Abgabekopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenelement an seinem vorderen Ende sich entsprechend der Austrittsöffnung kegelstumpfförmig (52) verjüngt.
Abgabekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (42) des Kolbenelements (36) als tassenförmiges Element ausgebildet ist, das eine quer zum Kolbenelement stehende Grundwand (44) und eine umlaufende Seitenwand (46) besitzt, die in Richtung zum vorderen Ende des Kolbenelements weist und dichtend an der Kammerwand anliegt.
Abgabekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abdeckelement (68) vorgesehen ist, das in einer Öffnung in dem Betätigungselement (16) angeordnet ist und das Kanalelement (34) abdeckt.
Abgabekopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (68) eine Betätigungsfläche bildet, die zur Auslösung des Ventils dient.
Abgabekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalelement (34) an seinem vorderen Ende und/oder im Bereich des Zuführkanals in eine entsprechende Öffnung in dem Betätigungselement (16) eingesetzt ist.
Abgabekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (16) eine vordere Schürzenwand (24) besitzt, in der die Austrittsöffnung vorgesehen ist, wobei die Schürzenwand eine Rastnase (26) besitzt, die vor einer ersten Benutzung oberhalb des Aufsetzringes angeordnet ist und nach der ersten Betätigung einen Vorsprung (28) an dem ringförmigen Abschnitt hintergreift.
Abgabekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Ruheposition das Ventil des Behälters geschlossen ist und das Kolbenelement dichtend von innen in der Austrittsöffnung anliegt.
Abgabekopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Abgabeposition das Ventil durch Druck auf den Abgabekopf geöffnet ist und das Kolbenelement durch den Druck des Mediums in dem Austrittskanal von der Austrittsöffnung zurückgezogen wird, um diese freizugeben.
Abgabekopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung und das zurückgezogene Kolbenelement derart bemessen sind, daß der Strom an austretendem Medium mindestens in einem Maße gedrosselt wird, daß das in Austrittskanal und Kammer befindliche Medium das Kolbenelement gegen die Kraft des Federelements zurückdrückt.