DE2521471A1

DE2521471A1 - Drallerzeugender zerstaeuber

Info

Publication number: DE2521471A1
Application number: DE19752521471
Authority: DE
Inventors: Edward Howard Green
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-01-03
Filing date: 1975-05-14
Publication date: 1976-07-08
Also published as: FI62991C; FR2296469B1; CH602191A5; SE407021B; FR2296469A1; BR7506101A; IT1038092B; JPS5179007A; US3942725A; JPS56103B2; ES212360Y; FI751411A7; ZA756005B; SE7505506L; GB1514721A; DK211475A; BE829054A; CA1015331A; NL7505627A; ES212360U

Description

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6. Mai 1975

EDWARD HOWARD GREEN Addison, Illinois (V.St.A.)

Drallerzeugender Zerstäuber

Die Erfindung betrifft ein Aerosolventil und einen neuen, verbesserten Sprühkopf, der gemeinsam mit dem Aerosolventil verwendbar ist. Insbesondere betrifft die Erfindung einen drallerzeugenden mechanischen Zerstäuber für Sprühdosen. Zum mechanischen Zerstäuben dienen der Sprühkopf und der Ventilschaft.

Zum Drallerzeugen ist eine Drallkammer vorgesehen, die mit einem Sprühdüsenkanal konzentrisch ist und in die eine obere und eine untere Nut tangential einmünden. Die Drallkammer und die tangentialen Nuten werden von

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Vertiefungen in der Innenwandung des Sprühkopfes gebildet. Die Bohrung des Ventilschaftes steht mit den tangentialen Nuten in Verbindung. Diese Verbindung kann mittels einer oberen und einer unteren Ringnut hergestellt werden, die van Vertiefungen in der Außenwandung des Ventilschaftes gebildet werden. Die Drallkammer und die tangentialen Nuten sind durch die Außenwandung des dicht passend im Sprühkopf sitzenden Ventilschaftes verschlossen. Die tangentialen Nuten bilden zusammen mit dem Ventilschaft Kanäle für das unter Druck stehende Gut. Die beiden Ringnuten in der Außenwandung des Ventilschafts sind durch die Innenwandung des Sprühkopfes verschlossen, in dem der Ventilschaft dicht passend sitzt. Die Ringnuten bilden zusammen mit der Innenwandung des Sprühkopfes Kanäle für das unter Druck stehende Gut.

Die Innenwandung des Sprühkopfes und der Ventilschaft sind so bemessen, daß der Ventilschaft satt passend in dem Sprühkopf sitzt, so daß das unter Druck stehende Gut aus dem Druckbehälter nur durch die von den tangentialen Nuten und von den Ringnuten gebildeten Kanäle austreten kann.

Die obere tangentiale Nut steht am einen Ende mit der Drallkammer und am anderen Ende mit der oberen Ringnut in Verbindung. Die untere tangentiale Nut steht am einen Ende mit der Drallkammer und am anderen Ende mit der unteren Ringnut in Verbindung.

In jeder tangentialen Nut wird unter Druck stehendes Gut aus der Ringnut, mit der die tangentiale Nut in Verbin-

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dung steht, der Drallkammer zugeführt. Beim Einströmen in die Drallkammer erzeugt das unter Druck stehende Gut einen Drall, der auch beim Austritt des Gutes aus dem Sprühdüsenkanal noch vorhanden ist und zu einer feinen Zerstäubung des Gutes führt.

Durch eine Quernut in der oberen Stirnfläche des Ventilschaftes ist dessen Bohrung mit der oberen Ringnut verbunden. Unterhalb der Quernut ist in dem Ventilschaft eine öffnung ausgebildet, welche die Bohrung des Ventilschafts mit der unteren Ringnut verbindet.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die obere und die untere Ringnut in der Innenwandung des Sprühkopf ausgebildet.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die obere Ringnut und die Quernut weggelassen und ist zwischen der Bohrung des Ventilschaftes und der oberen tangentialen Nut eine Verbindung vorhanden, weil die obere Stirnfläche des Ventilschaftes knapp unterhalb der Decke des Sprühkopfes angeordnet ist.

Der Sprühkopf und der Ventilschaft sind so ausgebildet, daß sie vor dem Zusammensetzen keine bestimmte Orientierung relativ zueinander haben müssen. Daß man den Sprühkopf und den Ventilschaft zusammensetzen kann, ohne daß sie miteinander fluchten müssen, stellt einen wichtigen Vorteil der Erfindung dar.

Zum Erzeugen eines rotierenden Sprühnebelstrahles sind

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bereits besonders ausgebildete Sprühköpfe bekannt, die kompliziert ausgebildet sind und zu ihrer Herstellung komplizierte Einrichtungen erfordern. Im allgemeinen bestehen diese bekannten Sprühköpfe aus mehreren Teilen, die zur Bildung der erforderlichen Kanäle und Kammern besonders zusammengesetzt und vor dem Zusammensetzen relativ zueinander ausgerichtet werden müssen. Diese Drallerzeugungseinrichtung kann nur mit hohen Kosten hergestellt werden und führt zu einer beträchtlichen Erhöhung der Gesamtkosten der Sprühdose.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Zerstäubers, der aus einer minimalen Anzahl von einfachen, wirtschaftlich herstellbaren Teilen besteht, die leicht zusammengesetzt werden können.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Sprühkopfes, der zusammen mit verschieden ausgebildeten Ventilschäften und Ventileinrichtungen verwendet werden kann.

Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines drallerzeugenden Zerstäubers mit einem Sprühkopf, der aus einem einzigen Preßformteil bestehen kann.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht außerdem in der Schaffung eines mechanisch einfachen Sprühkopfes, der ein ausgezeichnetes Zerstäuben einer Flüssigkeit ermöglicht.

Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen mecha-

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nischen Zerstäuber zu schaffen, der aus nur zwei Teilen besteht, die mit Hilfe von vorhandenen automatischen Vorrichtungen billig hergestellt und zusammengesetzt werden können.

Die Erfindung schafft einen Zerstäuber, der zum Erzeugen eines Aerosols dient und zwei Teile aufweist, die zur Bildung eines mechanischen Zerstäubers dicht miteinander verbunden oder aneinandergelegt werden können. Dieser mechanische Zerstäuber besteht aus einem Sprühkopf und einem Ventilschaft, die derart zusammenwirken, daß sie einen Drall erzeugen und unter Druck stehendes, abzugebendes Gut mechanisch zerstäuben. Zur Drallerzeugung ist eine Drallkammer vorgesehen, die konzentrisch mit einem Sprühdüsenkanal angeordnet ist, ferner zwei tangential in die Drallkammer mündende Nuten und zwei Ringnuten. Die Drallkammer und die tangentialen Nuten werden von Vertiefungen in der Innenwandung des Sprühkopfes gebildet, die beiden Ringnuten von Vertiefungen in der Außenwandung des Ventilschafts. Die Drallkammer und die tangentialen Nuten sind durch einen Teil der Außenwandung des satt passend in dem Sprühkopf sitzenden Ventilschafts verschlossen. Die tangentialen Nuten bilden zusammen mit dem Ventilschaft Kanäle fiir das unter Druck stehende Gut. Die beiden Ringnuten in der Außenwandung des Ventilschafts sind durch die Innenwandung des Sprühkopfes verschlossen, in welcher der Ventilschaft satt passend sitzt. Die Ringnuten bilden zusammen mit der Innenwandung des Sprühkopfes Kanäle für das unter Druck stehende Gut. Unabhängig davon, in welcher Art der Ventilschaft und der Sprühkopf zusammengebracht werden, ist die Drallkammer relativ

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zu dem Ventilschaft stets einwandfrei ausgerichtet.

Das Volumen der Drallkammer ist relativ klein gegenüber dem Volumen des durch die tangentialen Nuten eintretenden, unter Druck stehenden Gemisches. Daher wird dem unter Druck stehenden Gemisch ein Drall von hoher Geschwindigkeit erteilt, ehe es durch den Sprühdüsenkanal ins Freie tritt.

Bei der Abgabe von bestimmten schweren Materialien in großen Mengen pro Zeiteinheit kann es häufig zum Verlegen der Kanäle in dem Sprühkopf kommen. Da der erfindungsgemäße Sprühkopf zwei tangentiale Nuten besitzt, und zwar eine obere und eine untere tangentiale Nut, kann Sprühgut, das nach dem Sprühvorgang in den tangentialen Nuten zurückgeblieben ist, in die untere Ringnut und die Bohrung des hohlen Ventilschafts ablaufen. Infolgedessen ist der erfindungsgemäße Sprühkopf praktisch verlegungssicher.

In eine r Ausführungsform der Erfindung kann man zum Pressen des Sprühkopfes und des Ventilschafts besonders ausgebildete Werkzeuge verwenden, die es ermöglichen, den Sprühkopf und den Ventilschaft in einem einzigen Pressenhub zu Pressen. Die Werkzeuge sind so ausgebildet, daß sie bei Verwendung von geeigneten Formpreßmassen aus Kunststoff in üblichen Formpreßmaschxnen verwendet werden können.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die Innenwandung des formgepreBten Sprühkopfes einen kegel-

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stumpfförmigen und einen zylindrischen Teil. In einer Vertikalebene durch die Mittellinie des Sprühkopfes kann der Kegelwinkel des kegelstumpfförmigen Teils 10-170°/ vorzugsweise 60-90°, betragen; in einer besonderen Ausführungsform kann dieser Winkel im Bereich von 20-30° liegen.

Der obere Teil des formgepreßten Ventilschaftes hat einen kegelstumpfförmigen und einen zylindrischen Teil.

In einer Vertikalebene durch die Mittellinie des Ventilschafts kann der Kegelwinkel des kegelstumpfförmigen Teils desselben 10-170°, vorzugsweise 60-90° betragen; in einer besonderen Ausführungsform kann dieser Winkel im Bereich von 20-30° liegen.

Der Ventilschaft ist in seiner Form der Innenwandung des Sprühkopfes angepaßt. Die Innenwandung des Sprühkopfes und der Ventilschaft sind so bemessen, daß der Ventilschaft dicht passend in den Sprühkopf eingreifen kann.

Infolge der kegelstumpfförmigen Ausbildung der Innenwandung des Sprühkopfes und der Einwärtsneigung der Wandung der Drallkammer und der Wandung der tangentialen Nut in der Innenwandung des Sprühkopfes kann das zum Pressen des Sprühkopfes verwendete Werkzeug so ausgebildet werden, daß man es ohne weiteres aus dem Formpreßteil herausnehmen kann, ohne daß die Wandungen der Drallkammer und der tangentialen Nuten beschädigt werden können. Dies gilt besonders für die untere Wandung der Drallkammer und die untere Flanke der unteren tangentialen Nut.

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Erfindungsgemäß kann das zum Formpressen der Innenwandung des Sprühkopfes dienende Werkzeug nach dem Formpressen vertikal abwärts aus dem formgepreßten Sprühkopf herausgezogen werden, wobei die Drallkammer und die tangentialen Nuten genau in dem beabsichtigten Zustand bleiben.

Der formgepreßte Sprühkopf gemäß der Erfindung ist im wesentlichen frei von hinterschnittenen Teilen, die durch das Herausziehen des Werkzeuges beschädigt werden könnten.

Die Erfindung ermöglicht ferner die Verwendung von härteren und schneller erhärtenden Kunststoffen, die bessere Gebrauchseigenschaften haben und länger halten. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der formgepreßte Kunststoff nicht bis zum Herausziehen des Werkzeuges so weich bleiben muß, daß das Werkzeug aus hinterschnittenen Teilen des Formpreßlings aus Kunststoff heraustreten kann. Normalerweise wird beim Herausziehen des Werkzeuges aus einem hinterschnittenen Teil des Formpreßlings aus Kunststoff dieser hinterschnittene Teil verformt, und man hofft, daß er nach dem Herausziehen des Werkzeuges unbeschädigt in seine ursprüngliche Form zurückkehrt.

Nachstehend wird der erfindungsgemäße Sprühkopf anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. In diesen zeigt

Fig. 1 in einer Vorderansicht eine Ventileinrichtung, die auf einem Druckbehälter montiert ist, sowie einen erfindungsgemäßen Sprühkopf.

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Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig.. 1, in der angegebenen Richtung gesehen, und stellt eine Ventileinrichtung dar, in welcher der Ventilschaft und das Verschlußstück voneinander getrennt sind und der Ventilschaft in seinem unteren Teil einen durchgehenden Dosierschlitz aufweist.

Fig. 3 zeigt in größerem Maßstab einen Mittelschnitt durch den Sprühkopf längs der Linie B-B in Fig. 2, in der angegebenen Richtung gesehen, wobei der Sprühkopf und der Ventilschaft mit seinen Ringnuten dargestellt sind.

Fig. 4 zeigt in größerem Maßstab im Schnitt längs der Linie C-C in Fig. 3 den Sprühkopf in der angegebenen Richtung gesehen.

Fig. 5 zeigt in größerem Maßstab ähnlich wie Fig. 3 in einem Mittelschnitt den Sprükopf und den Ventilschaft einer Aüsführungsform, in der die Ringnuten in der Innenwandung des Sprühkopfes ausgebildet sind.

Fig. 6 zeigt in größerem Maßstab im Schnitt längs der Linie D-D in Fig. 5 den Sprühkopf in der angegebenen Richtung gesehen.

Fig. 7 zeigt ähnlich wie Fig. 3 in größerem Maßstab im Mittelschnitt den Sprühkopf und den Ventilschaft einer Ausführungsform, in der die obere

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Ringnut und die Quernut entfallen und die untere Ringnut in dem Ventilschaft ausgebildet ist.

Fig. 8 zeigt im größeren Maßstab als Detail im Schnitt längs der Linie E-E in Fig. 7 den Sprühkopf in der angegebenen Richtung gesehen.

Fig. 9 zeigt schaubildlich und auseinandergezogen einen Sprühkopf und ein übliches, mit einem Ventilschaft versehenes Ventil.

Fig.10 zeigt schaubildlich und auseinandergezogen einen Sprühkopf und eine vereinfachte Anordnung eines Ventilschaftes und eines Verschlußstückes.

Fig.11 zeigt das Verschlußstück gemäß Fig. 10 in einer Draufsicht.

In den nachstehenden Bezeichnungen der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile.

Es folgt zunächst eine kurze Erläuterung des erfindungsgemäßen Sprühkopfes anhand der Zeichnungen. Die Innenwandung des Sprühkopfes ist mit einem kegelstumpfförmigen Teil ausgebildet, der in seiner Größe und Form dem ebenfalls kegelstumpfförmigen oberen Teil des hohlen Ventilschafts im wesentlichen angepaßt ist. Die Innen-

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wandung des Sprühkopfes und der Ventilschaft sind so bemessen, daß der Ventilschaft dicht passend in den Sprühkopf eingreifen kann. Zur Drallerzeugung sind eine Drallkammer und tangentiale Nuten vorgesehen, die zwischen dem kegelstumpfförmigen Teil 29 der Innenwandung 28 des Sprühkopfes und der kegelstumpfförmigen Außenwandung 24 des hohlen Ventilschafts 18 vorgesehen sind. In der Innenwandung des Sprühkopfes ist eine allgemeine runde Drallkammer 47 ausgebildet, die mit dem Sprühdüsenkanal 36 in Verbindung steht. In der Innenwandung des Sprühkopfes sind eine obere tangentiale Nut 42 und eine untere tangentiale Nut 42 ausgebildet, die mit der Drallkammer 47 an einem Rand derselben an zwei Stellen in Verbindung stehen, die in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. In der Außenwandung des Ventilschaftes sind ein oberer Ringkanal 51 und ein unterer Ringkanal 39 ausgebildet. Die äußeren Enden der oberen und der unteren tangentialen Nut 42 schneiden je einen der Ringkanäle 51 und 39. Die Außenwandung 24 des Ventilschaftes 18 bildet mit den Nuten 42 geschlossene Strömungskanäle für unter Druck stehendes Gut. Der Teil 29 der Innenwandung 28 des Sprühkopfes bildet zusammen mit den Nuten 39 und 51 geschlossene Strömungskanäle für unter Druck stehendes Gut.

In der oberen Stirnfläche des Ventilschafts 18 kann durch Formpressen oder auf andere Weise eine Quernut 37 ausgebildet sein, die mit der Ringnut 51 und mit der Bohrung 23 des Ventilschafts 18 in Verbindung steht, auch wenn die Stirnfläche 48 des Ventilschafts im

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wesentlichen oder satt an der Decke 41 des Sprühkopfes anliegt. In dem Ventilschaft kann beispielsweise durch Formpressen oder auf andere Weise eine Öffnung 38 ausgebildet sein, die mit der Ringnut 39 und der Bohrung 23 des Ventilschafts 18 in Verbindung steht.

Wenn man zum Öffnen des Aerosolventils den Sprühkopf 1 herunterdrückt, strömt das in dem Behälter befindliche, unter Druck stehende Gut in der Bohrung 23 aufwärts, dann durch die horizontale Quernut 37 und die Öffnung 38 in die Ringnuten 39 und 51 und weiter durch die beiden tangentialen Nuten 42 in die Drallkammer 47, um danach durch den Sprühdüsenkanal 36 auszutreten.

An jener Stelle der Drallkammer 47, an welcher die tangentialen Nuten 42 die Drallkammer schneiden, wird dem abzugebenden, unter Druck stehenden Gut ein Drall erteilt, der bewirkt, daß das Gut beim Durchtritt durch den Sprühdüsenkanal 36 zu einem feinen Sprühnebel zerstäubt wird.

In den Figuren 1-4 ist ein erfindungsgemäß ausgebildeter Sprühkopf gezeigt, der hier auf einem Ventil 2 montiert ist. Dieses wird normalerweise von einem Druckbehälter getragen. Normalerweise wird an die Firmen, welche unter Druck stehendes Gut verpacken, die in Fig. 2 dargestellte Anordnung mit angebrachtem Sprühkopf verkauft. Man kann den Sprühkopf jedoch sowohl mit dem Ventil als auch ohne das Ventil verkaufen. Die normalerweise verkauften Behälter bestehen aus einer Dose oder Flasche, die einen am oberen Rand befestigten Deckel 4 besitzt.

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Dieser aus Blech gestanzte Deckel 4 ist mit einem zentralen Vorsprung 6 ausgebildet, der eine koaxiale, zentrale Ausnehmung 7 besitzt. Im Innern des VorSprungs 6 ist ein Dichtungsring 8 aus Gummi eingespannt, dessen zentrale Öffnung 9 mit der Ausnehmung 7 koaxial ist. Das Ventil 2 besitzt ein Verschlußstück 11, das von einer in dem Ventilgehäuse 13 angeordneten Schraubenfeder 12 aufwärtsgedrückt wird. Das geflanschte obere Ende 14 des Ventilgehäuses 13 greift bei 16 an der Unterseite des Dichtungsrings 8 an. Das Verschlußstück 11 ist in dem Ventilgehäuse 13 auf- und abwärtsbewegbar und ist an seinem oberen Rand mit einer Dichtfläche 17 ausgebildet, die um die zentrale Öffnung 9 des Dichtungsringes 8 herum an diesem dicht anliegt.

Der Sprühkopf 1 ist mit einem abwärtsgerichteten Ventilschaft 18 versehen, der die zentrale Öffnung 9 des Dichtungsringes 8 dicht durchsetzt und in ihr verschiebbar ist und zur Betätigung des Ventils dient. Mit seinem unteren Ende greift der Ventilschaft in die oben offene Vertiefung 22 des Verschlußstückes 11 ein. Der Ventilschaft 18 ist an seinem unteren Ende mit einem axialen Dosierschlitz 19 ausgebildet, der die Wand des Ventilschafts durchsetzt und sich ein kleines Stück aufwärts in den Dichtungsring 8 erstreckt und bei geschlossenem Ventil von dem Dichtungsring 8 dicht verschlossen wird. Der untere Teil des Ventilschaftes sitzt passend auf einem aufwärtsgerichteten Führungszapfen 21, der am Grund der Vertiefung 22 des Verschlußstückes 11 ausgebildet ist.

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Der Ventilschaft 18 ist mit einer zentralen Bohrung 23 ausgebildet. Wenn daher der Benutzer von oben auf den Sprühkopf 1 drückt, wird der Ventilschaft abwärtsgeschoben und die Dichtfläche 17 von dem unteren Rand des Dichtungsringes 8 abgehoben. Jetzt kann das unter Druck stehende Gemisch vom Boden des Druckbehälters 3 durch das Tauchrohr 33 in den Innenraum 34 des Ventilgehäuses 13 aufsteigen. Das Gemisch strömt um das Verschlußstück 11 herum aufwärts und an der Dichtfläche 17 vorbei in den Schlitz 19 und durch diesen hindurch und weiter aufwärts in die Bohrung 23, um dann aus dem Sprühdüsenkanal 36 auszutreten.

Die Innenwandung 28 des Körpers 27 des Sprühkopfes 1 besitzt einen kegelstumpfförmigen oberen Teil 29 und einen unten unmittelbar an den Teil 29 anschließenden, zylindrischen Teil 31. Teile des Körpers des Sprühkopfes können hohl sein, wie dies bei 32 angedeutet ist, damit die zu seiner Herstellung erforderliche Materialmenge und sein Gewicht herabgesetzt werden. Die Bohrung 23 des Ventilschaftes 18 setzt sich aufwärts in den Sprühkopf hinein fort und mündet in Durchlässe, die in dieser Ausfuhrungsform von einer Quernut 37 gebildet werden, die mit der oberen Ringnut 51 in Verbindung steht, sowie von einer Öffnung 38, die mit der unteren Ringnut 39 in Verbindung steht.

Die Querschnittsflächen der Quernut 37 und der Öffnung 38 können größer oder kleiner sein als die Querschnittsfläche des Sprühdüsenkanals 36. Die Innenwandung 28 des Sprühkopf es 28 hat einen zylindrischen Teil 31 und einen

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kegelstumpfförmigen Teil 29 der oben an die kreisförmige Decke 41 des Sprühkopfes anschließt. Wenn der Ventilschaft in den Sprühkopf eingreift, stehen unabhängig von der Orientierung, mit welcher der Ventilschaft und der Sprühkopf zusammengesetzt wurden, die Bohrung 23 des Ventilschafts und die Ringnuten 51 und 39 miteinander in Verbindung.

Die in dem Teil 29 der Innenwandung 28 ausgebildete Drallerzeugungseinrichtung (siehe Fig. 3 und 4) wird von der Drallkammer 47 und den tangentialen Nuten 42 gebildet. Wenn der Ventilschaft in den Sprühkopf eingreift, ist die Kammer 47 durch einen Außenwandteil des Ventilschaftes abgeschlossen. Der Drallkammer 47 liegt der Sprühdüsenkanal 36 gegenüber.

Die Ringnuten 51 und 39, die Quernut 37 und die Öffnung 38 können in dem Ventilschaft 18 beim Pressen desselben ausgebildet werden. Die Quernut 37 steht mit der Ringnut 51 in Verbindung. Die Öffnung 38 steht mit der Ringnut 39 in Verbindung. Bei heruntergedrücktem Sprühkopf tritt das unter Druck stehende Gemisch durch die Quernut 37 und die öffnung 38 in die Ringnuten 51 und 39 und gelangt aus diesen über die tangentialen Nuten 42 und die Drallkammer 47 in den Sprühdüsenkanal 36, durch den es aus dem Sprühkopf austritt.

Der Ventilschaft besitzt einen kegelstumpfförmigen Oberteil 24 mit einer horizontalen oberen Stirnfläche 48. Unmittelbar unterhalb des kegelstumpfförmigen Teils 24 hat der Ventilschaft einen zylindrischen Teil 26. Die

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Teile 24 und 26 des Ventilschafts sind komplementär zu den entsprechenden Teilen 29 und 31 der Innenwandung der Sprühkopfkappe.

Die tangentialen Nuten 42 sind so ausgebildet, daß zwischen dem kegelstumpfförmigen Teil 29 der Innenwandung 28 des Sprühkopfes und der Außenwandung des kegelstumpfförmigen Teils 24 des Ventilschaftes 18 Kanäle für den Durchtritt von unter Druck stehendem Gut vorhanden sind. Die Ringnuten 51 und 39 sind in der Außenwandung des Ventilschaftes so ausgebildet, daß zwischen dem kegelstumpfförmigen Teil 29 der Innenwandung 28 des Sprühkopfes und der Außenwandung des kegelstumpfförmigen Teils 24 des Ventilschaftes 18 Kanäle für den Durchtritt von unter Druck stehendem Gut vorhanden sind. Die kegelstumpfförmigen und die zylindrischen Teile der Innenwandung des Sprühkopfes und der Außenwandung des Ventilschaftes sind so bemessen, daß sie dicht aneinanderliegen. Beispielsweise kann die obere Stirnfläche 48 des oberen Teils des Ventilschaftes 24 in geringem Abstand unter der Decke 41 des Sprühkopfes angeordnet sein, damit der kegelstumpfförmige Teil des Ventilschaftes dicht an dem kegelstumpfförmigen Teil der Innenwandung des Sprühkopfes anliegt.

Beim Pressen kann man den Ventilschaft 18 mit einer kleinen Ringwulst 49 und die Innenwandung des Sprühkopfes mit einer kleinen Ringwulst 60 ausbilden, die beim Einsetzen des Ventilschaftes in den Sprühkopf mit dem Ringwulst 49 derart zusammenwirkt, daß der Ventilschaft in den Sprühkopf einrastet und im wesentlichen

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dauerhaft und in dichter Anlage in ihm festgelegt ist.

Bei in dem Sprühkopf sitzendem Ventilschaft bildet die Decke 41 des Sprühkopfes die obere Begrenzungsfläche des von der Quernut 37 gebildeten Kanals.

Die in dem Ventilschaft ausgebildeten Ringnuten 51 und 39 haben allgemein vertikale Ümfangswandungen und allgemein horizontale untere Flanken. Die obere und die untere Flanke und die Umfangswandung der tangentialen Nuten sowie die obere und die untere Wandung und die Umfangswandung der Drallkammer 47 erstrecken sich schräg in die Innenwandung des Sprühkopfes hinein.

Diese Ausbildung der Begrenzungsflächen der Ringnuten, der Drallkammer und der tangentialen Nuten führt beim Pressen des Sprühkopfes unter Ausbildung der Drallkammer zu beträchtlichen Vorteilen. Beispielsweise kann man die zum Pressen des Sprühkopfes und des Ventilschaftes verwendeten Werkzeuge direkt von dem gepreßten Teil abziehen, ohne daß dieser beschädigt wird.

In der in den Figuren 5 und 6 gezeigten Ausführungsform sind die Ringnuten 51' und 39' in der Innenwandung des Sprühkopfes ausgebildet. In dem Mantel des Sprühkopfes ist der Sprühdüsenkanal 36 ausgebildet, durch den das unter Druck stehende Gemisch tritt, wobei es zerstäubt wird. Koaxial mit dem Sprühdüsenkanal 36 ist die Drallkammer 47 ausgebildet, die hier allgemein rund und mit zwei tangentialen Nuten 42 versehen ist. Die Drallkammer 47 steht direkt mit dem Sprühdüsenkanal 36 und über

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die beiden tangentialen Nuten 42 mit je einer der Ringnuten 51' und 39' in Verbindung, die in dem Teil 29 der Innenwandung des Sprühkopfes ausgebildet sind. Die Drallkammer 47 und die Ringnuten 39' und 51' werden beim Pressen des Sprühkopfes 1· in dem kegelstumpfförmigen Teil 29 der Innenwandung 28 des Sprühkopfes ausgebildet.

Wenn der in den Sprühkopf eingepreßte Ventilschaft dicht in dem Sprühkopf sitzt, sind zwischen dem kegelstumpfförmigen Teil der Innenwandung des Sprühkopfes und dem kegelstumpfförmigen Teil 24 des Ventilschaftes 18 die Drallkammer 47, die beiden tangentialen Kanäle 42 und die Ringkanäle 51' und 39' vorhanden. Die Ringkanäle 51⁵ und 39' sind durch die Außenwandung 24 des Ventilschaftes 18 abgeschlossen. Die Quernut 37 in der oberen Stirnfläche des Ventilschaftes 18 bildet mit der Decke 41 des Sprühkopfes einen Durchlaß. Unter Druck stehendes Gemisch, das durch die Quernut 37 und die Öffnung 38 auswärtsgetreten ist, strömt in beiden Richtungen durch die Ringnuten 51* und 39' und tritt dann in die tangentialen Nuten 42 ein.

Das unter Druck stehende Gemisch tritt in die Drallkammer 47 an zwei Stellen tangential ein, so daß dem in der Kammer 47 befindlichen Gemisch ein Drall erteilt und es durch den Sprühdüsenkanal 36 herausgedrückt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die in den Figuren 5 und 6 gezeigte Ausführungsform in der Ausbildung und im Gebrauch der in den Figuren 3 und 4

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gezeigten Ausführungsform ähnelt, mit dem Unterschied, daß gemäß den Figuren 5 und 6 die Ringnuten 51' und 39' in der Innenwandung des Sprühkopfes ausgebildet sind.

In den Figuren 7 und 8 ist eine Ausführungsform gezeigt, in der die obere Ringnut und die Quernut weggelassen sind und die Verbindung zwischen der Bohrung 23 des Ventilschaftes 18 und der oberen tangentialen Nut 42' durch einen Verbindungskanal 67 hergestellt ist. Die Verbindung zwischen der Bohrung 23 und der unteren tangentialen Nut 42' wird wieder durch eine untere Ringnut 39 und die öffnung 38 hergestellt. Zur Bildung des Verbindungskanals 67 ist die obere Stirnfläche 48* des Ventilschaftes 24 so weit unterhalb der Decke 41' des Sprühkopfes angeordnet, daß das zu versprühende Gut in genügender Menge aus der Bohrung 23 in die obere tangentiale Nut 42' gelangen kann. Dieser Abstand zwischen der oberen Stirnfläche 48' des Ventilschaftes von der Decke 41' des Sprühkopfes kann 0,13 - 2,5 mm, vorzugsweise 0,64 - 1,91 mm, betragen.

Bei der Bemessung des Abstandes der oberen Stirnfläche 48' des Ventilschaftes von der Decke 41' des Sprühkopfes ist die Größe der öffnung 38 zu berücksichtigen. Der Abstand wird so gewählt, daß das zu versprühende Gut in der oberen und der unteren tangentialen Nut 42' in im wesentlichen gleichen Mengen strömt. In dem Mantel des Sprühkopfes ist der Sprühdüsenkanal 36 und koaxial mit diesem eine Drallkammer 47" ausgebildet. Diese ist allgemein quadratisch und mit zwei tangentialen Nuten 42' versehen, die im Querschnitt allgemein quadratisch sind.

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Die untere Wandung der Drallkammer und die untere Flanke der unteren tangentialen Nut erstrecken sich schräg in die Innenwandung des Sprühkopfes hinein.

Die Drallkammer 47' steht direkt mit dem Sprühdüsenkanal 36 in Verbindung. Mit der oberen und der unteren tangentialen Nut 42' steht die Drallkammer 47' durch den Verbindungskanal 67 bzw. die untere Ringnut 39 in Verbindung. Die Drallkammer 47' und die tangentialen Nuten 42' werden in dem kegelstumpfförmigen Teil der Innenwandung 29 des Sprühkopfes 1" beim Pressen desselben ausgebildet.

Wenn der in den Sprühkopf eingepreßte Ventilschaft dicht in diesem sitzt, sind zwischen der Sprühkopfdecke und dem kegelstumpfförmigen Teil 29 der Innenwandung 28 des Sprühkopfes einerseits und dem kegelstumpfförmigen Teil 24 des Ventilschaftes 18 die Drallkammer 47', zwei tangentiale Kanäle 42', der Durchlaß 67 und der Ringkanal 39 vorhanden. Der Durchlaß 67 wird von der Decke 41' des Sprühkopfes und der oberen Stirnfläche 48' des Ventilschaftes 18 gebildet. Durch den Durchlaß 67 und den Ringkanal 39 tritt das unter Druck stehende Gemisch über die obere bzw. die untere tangentiale Nut 42' in die Drallkammer 47'*

Das unter Druck stehende Gemisch tritt in die Drallkammer 47' an zwei Stellen tangential ein, so d.aß dem in der Drallkammer 47' befindlichen, unter Druck stehenden Gemisch ein Drall erteilt und es durch den Sprühdüsenkanal 36 herausgedrückt wird.

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Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Ausfuhrungsform gemäß den Figuren 7 und 8 in der Ausbildung und in der Wirkungsweise der Ausführungsform gemäß den Figuren 3 und 4 ähnelt, mit dem Unterschied, daß gemäß den Figuren 7 und 8 die obere Ringnut 51 und die Quernut 37 wegfallen und die Verbindung zwischen der Bohrung 23 und der oberen tangentialen Nut über den Durchlaß 67 hergestellt ist.

Fig. 9 zeigt schaubildlich und im auseinandergezogenen Zustand den Sprühkopf 1, den Ventilschaft 18 und ein übliches Verschlußstück für ein mit einem Schaft versehenes Ventil. Aus dieser Zeichnung geht die Beziehung zwischen den verschiedenen Teilen des Ventilschaftes und dem Sprühkopf ohne weiteres hervor. Der Sprühkopf und der Ventilschaft sind ebenso ausgebildet wie gemäß den Figuren 3 und 4. Die Bohrung 23 des Ventilschaftes 18 steht in Verbindung mit der Quernut 37, die in der oberen Stirnfläche des Ventilschaftes 18 ausgebildet ist. Die Innenfläche der Decke 41 des Sprühkopfes ist so angeordnet, daß nach dem Einsetzen des Ventilschaftes in den Sprühkopf die obere Stirnfläche 48 des Ventilschaftes satt an der Sprühkopfdecke anliegt. Der Ventilschaft und das Verschlußstück 11 sind einstückig formgepreßt. Der in der Ventilanordnung (siehe Fig. 2) befindliche Ventilschaft 18 erstreckt sich durch die öffnung 9 des Dichtungsringes 9 und durch die Ausnehmung 7 des Vorsprunges 6.

Die Bohrung 23 des hohlen Ventilschaftes 18 ist an ihrem unteren Ende geschlossen und an ihrem oberen Ende offen.

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Knapp oberhalb des geschlossenen unteren Endes der Bohrung 23 ist eine Queröffnung 58 vorgesehen, die in der normalen oder Schließstellung des Ventils durch den Dichtungsring 8 dicht verschlossen ist. Im übrigen ähnelt die Ventileinrichtung in der Ausbildung und in der Wirkungsweise der anhand der Fig. 2 beschriebenen.

In der in den Figuren 10 und 11 gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind der Ventilschaft und das Verschlußstück weiter vereinfacht. Der Sprühkopf und der Ventilschaft ähneln in ihrer Ausbildung und ihrer Wirkungsweise dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5 und 6. Bis auf die Quernut 37 und die Öffnung 38 in seinem oberen Teil ist der Mantel des Ventilschafts 18 ausnehmungsfrei. An anderen Stellen des Mantels des Ventilschafts sind keine Ausnehmungen, wie Schlitze, Öffnungen, Nuten, Kanäle oder dergleichen vorgesehen. Infolgedessen ist der Ventilschaft sehr einfach ausgebildet und kann er sehr leicht und wirtschaftlich hergestellt werden. Das Verschlußstück kann ebenfalls leicht und auf eine sehr einfache und wirtschafliehe Weise hergestellt werden. Das Verschlußstück 11 ist mit einer Vertiefung 22 ausgebildet, deren Grund mit 45 bezeichnet ist. Am oberen Ende der Vertiefung kann diese von einer Erweiterung 52 umgeben sein, so daß die Wandstärke des Verschlußstückes verringert und die an einem oberen Ende vorgesehene Dichtfläche 17 nur schmal ist. Die die Vertiefung 22 umgebende Innenwandung des Verschlußstückes ist mit mehreren vertikalen Dosiernuten 43 ausgebildet. Diese münden an ihren oberen Enden in die Erweiterung 52 und erstrecken sich an dem Grund 45 an

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der Vertiefung 22 vorbei in die Nut 44.

Der Ventilschaft 18 sitzt passend in der Vertiefung 22. Sein Durchmesser ist so bemessen, daß er dicht in der Vertiefung 22 sitzt. Die Nuten 43 und die Außenwandung des Ventilschafts 18 bilden Kanäle mit vorherbestimmten Querschnittsflächen. Sie münden an ihrem oberen Ende im Bereich der Dichtfläche 17 und an ihrem unteren Ende im Bereich des Grundes 45 der Vertiefung 22. Da das untere Ende des Ventilschafts bis auf das untere Ende der Bohrung 23 geschlossen ist, kann unter Druck stehendes Gut nur durch die Dosiernuten 43 und die Nut 44 austreten.

Fig. 11 zeigt in einer Draufsicht auf das Verschlußstück 11 die aufwärts offene Vertiefung 22. Die Dichtfläche 17 ist am oberen Ende des Verschlußstückes an dessen Außenrand vorgesehen. Die Dosiernut 43 mündet an ihrem oberen Ende in die Erweiterung 52 und steht an ihrem unteren Ende mit der Nut 44 in Verbindung, die in dem Grund 45 der Vertiefung 22 ausgebildet ist.

In den Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 bis 11 kann eine Dosierung in einem oder mehreren der Durchlässe erfolgen, die von dem Sprühdüsenkanal 36, dem Schlitz 19, der Queröffnung 58, den Dosiernuten 43, der Quernut 37, der öffnung 38 und den tangentialen Nuten 42 gebildet werden. Die Dosierung erfolgt an der Stelle, an der die Querschnittsfläche am kleinsten ist. Eine ausgezeichnete Dosierung ohne Beeinträchtigung des Wirkungsgrades der Zerstäubung wird durch die Veränderung der Abmes-

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sungen der Drallkanuner 47, der tangentialen Nuten 42, und/oder des Sprühdüsenkanals 36 ermöglicht. Man kann zur Dosierung auch die Höhe und/oder Breite des Schlitzes 19 verändern, der sich oberhalb der Dichtfläche 17 befindet. Die tangentialen Nuten 42 können im Querschnitt V-förmig, abgerundet oder allgemein quadratisch sein. Vorzugsweise haben diese Nuten im Querschnitt jedoch allgemein die Form eines V mit abgeflachten Grund. Die Drallkammer kann rund oder allgemein quadratisch sein.

Es versteht sich, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens der Sprühkopf und der Ventilschaft auch anders ausgebildet und angeordnet werden können als in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen.

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Claims

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Patentansprüche

Drallerzeugender mechanischer Zerstäuber für unter Druck stehendes Gut mit einem Sprühkopf und einem Ventilschaft, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühkopf mit einem Sprühdüsenkanal und mit einer Innenwandung ausgebildet ist, an welcher der Ventilschaft angreift, daß der Ventilschaft eine zentrale Bohrung und eine Außenwandung besitzt und in dem Sprühkopf sitzt und abwärts aus ihm herausragt, daß zur Drallerzeugung eine mit dem Sprühdüsenkanal konzentrische Drallkammer und zwei tangentiale Nuten vorgesehen sind, die in die Drallkammer münden und mit der Bohrung des Ventilschafts in Verbindung stehen, daß die Drallkammer und die tangentialen Nuten von Vertiefungen in der Innenwandung des Sprühkopfes gebildet werden und durch die satt an dieser Innenwandung anliegende Außenwandung des Ventilschaftes abgeschlossen sind, daß die tangentialen Nuten zusammen mit der Außenwandung des Ventilschaftes Kanäle für unter Druck stehendes Gut bilden und mit der Bohrung des Schaftes über einen oberen und einen unteren Verbindungskanal in Verbindung stehen, daß die Drallkammer mit dem Sprühdüsenkanal in Verbindung steht und daß die eine der tangentialen Nuten am einen Ende mit der Drallkammer und am anderen Ende mit dem oberen Verbindungskanal und die andere tangentiale Nut am

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einen Ende mit der Drallkamraer und am anderen Ende mit dem unteren Verbindungskanal in Verbindung steht.
2. Zerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und der untere Verbindungskanal von je einer Ringnut gebildet werden.
3. Zerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Verbindungskanal von einer Ringnut gebildet wird und der obere Verbindungskanal zwischen der Decke des Sprühkopfes und dem oberen Teil des Ventilschaftes vorgesehen ist.
4. Zerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Sprühkopfes einen kegelstumpfförmigen Teil und der Ventilschaft an seinem oberen Ende einen kegelstumpfförmigen Teil besitzt, daß die Drallkammer und die tangentialen Nuten in dem kegelstumpfförmigen Teil der Innenwandung des Sprühkopfes ausgebildet sind, daß die Verbindungskanäle zwischen dem kegelstumpfförmigen Teil des Ventilschaftes und dem kegelstumpfförmigen Teil der Innenwandung des Sprühkopfes vorgesehen sind und daß der kegelstumpfförmige Teil des Ventilschaftes und der kegelstumpfförmige Teil der Innenwandung des Sprühkopfes so bemessen sind, daß sie dicht aneinanderliegen.
5. Zerstäuber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten in dem Ventilschaft ausgebildet sind.

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6. Zerstäuber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten in der Innenwandung des Sprühkopfes ausgebildet sind.
7. Zerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Verbindungskanal von einem Zwischenraum zwischen der Decke des Sprühkopfes und der in geringem Abstand unter der Decke angeordneten oberen Stirnfläche des Ventilschaftes gebildet wird und daß der zweite Verbindungskanal unterhalb des ersten angeordnet ist und von einem zwischen dem Ventilschaft und der Innenwandung des Sprühkopfes vorgesehenen, von einer Ringnut gebildeten Ringkanal und einer in der Wand des Ventilschaftes vorgesehenen Öffnung gebildet wird, welche die Bohrung des Ventilschafts mit dem Ringkanal verbindet.
8. Zerstäuber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle von je einer Ringnut und je einem Durchlaß gebildet werden, daß die Ringnuten Ringkanäle bilden, die zwischen dem kegelstumpfförmigen Teil der Innenwandung des Sprühkopfes und dem kegelstumpfförmigen Teil des Ventilschaftes vorgesehen sind, daß die beiden Durchlässe in dem Ventilschaft ausgebildet sind, daß die tangentialen Nuten am einen Ende mit der Drallkammer und am anderen Ende mit je einem der Ringkanäle in Verbindung stehen und daß die beiden Durchlässe mit je einem der Ringkanäle in Verbindung stehen und diese und damit auch die tangentialen Nuten mit der Bohrung des Ventilschaftes verbinden.

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9. Zerstäuber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ringnuten von Vertiefungen in der Innenwandung des Sprühkopfes gebildet werden.
10. Zerstäuber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten von einer oberen und einer unteren Ringnut gebildet werden, daß einer der Durchlässe von einer Quernut in der oberen Stirnfläche des kegelstumpfförmigen Teils des Ventilschafts gebildet wird und mit der oberen Ringnut in Verbindung steht und daß der andere der Durchlässe von einer Öffnung in der Wand des Ventilschafts gebildet wird und mit der unteren Ringnut in Verbindung steht.
11. Zerstäuber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten von Vertiefungen in dem Ventilschaft gebildet werden und daß der erste Durchlaß im oberen Teil des Ventilschaftes und der zweite Durchlaß unterhalb des ersten Durchlasses in dem Ventilschaft ausgebildet ist.
12. Zerstäuber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Verbindungskanal von dem Zwischenraum zwischen der Decke des Sprühkopfes und der in geringem Abstand unter der Decke des Sprühkopfes angeordneten, oberen Stirnfläche des Ventilschafts gebildet wird und der andere Verbindungskanal unterhalb des ersten Verbindungskanals angeordnet ist und von einem zwischen dem Ventilschaft und der Innenwandung des Sprühkopfes vorgesehenen, von

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einer Ringnut gebildeten Ringkanal und einer Öffnung gebildet wird, die in der Wand des Ventilschafts vorgesehen ist und die Bohrung des Ventilschafts mit dem Ringkanal verbindet.
13. Aerosolventileinrichtung mit einem Verschlußstück und einem Zerstäuber gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die tangentialen Nuten am einen Ende mit der Drallkammer und am anderen Ende mit je einem der Verbindungskanäle in Verbindung stehen.
14. Aerosolventileinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück eine aufwärts offene Vertiefung besitzt, in welcher der Ventilschaft dicht passend und verschiebbar sitzt, daß der obere Randteil des Verschlußstückes eine kreisförmige Dichtfläche bildet und daß der untere Teil des Ventilschafts von einem axial langgestreckten Schlitz durchsetzt ist, der sich bei satt in der Vertiefung sitzendem Ventilschaft etwas über die Dichtfläche hinaus aufwärts erstreckt.
15. Aerosolventileinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück eine aufwärts offene Vertiefung besitzt, die am Grund geschlossen ist, daß der Ventilschaft dicht passend und verschiebbar in der Vertiefung des Verschlußstückes sitzt, daß im Grund der Vertiefung eine Radialnut ausgebildet ist, daß das Verschlußstück an seinem oberen Ende eine kreisförmige Dichtfläche bildet, daß der Ventilschaft in seinem unteren

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Endteil bis auf eine die untere Stirnfläche axial durchsetzende Öffnung ausnehmungsfrei ist und daß die die Vertiefung begrenzende Innenumfangswandung des Verschlußstückes mit vertikalen Dosiernuten ausgebildet ist, die an ihrem oberen Ende im Bereich der Dichtfläche und an ihrem unteren Ende knapp unterhalb des Grundes der Vertiefung münden und dort mit der Radialnut in Verbindung stehen.
16. Aerosolventileinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung des Verschlußstückes unterhalb der Dichtfläche eine Erweiterung besitzt, in welche die Dosiernuten an ihrem oberen Ende münden.
17. Aerosolventileinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück einstückig mit dem Ventilschaft formgepreßt ist und an seinem oberen Ende eine kreisförmige Dichtfläche bildet und daß die Bohrung des Ventilschafts an ihrem unteren Ende geschlossen ist und im Bereich ihres unteren Endes durch eine die Wand des Ventilschaftes durchsetzende Querausnehmung im Bereich der Dichtfläche mit der Außenseite des Ventilschaftes in Verbindung steht.

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