DE69811848T2

DE69811848T2 - Ventil zur Durchflussregelung einer Flüssigkeit und mit solch einem Ventil versehener Behälter

Info

Publication number: DE69811848T2
Application number: DE69811848T
Authority: DE
Inventors: Jean-Francois Benoist
Original assignee: LOreal SA
Current assignee: LOreal SA
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-12-23
Publication date: 2003-09-04
Anticipated expiration: 2018-12-24
Also published as: CA2257485A1; EP0931734A1; FR2774077A1; JP3024112B2; ES2194292T3; JPH11263385A; EP0931734B1; US6145712A; DE69811848D1; USRE38207E1; FR2774077B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere für einen Aerosolbehälter, das zur Ausgabe eines Produkts, insbesondere eines Kosmetikprodukts, mit einer im wesentlichen konstanten Förderleistung bestimmt ist. Die Erfindung ist besonders geeignet für die Ausgabe von Deodorants oder Frisierprodukten, insbesondere Lacke oder Schaum.
Auf dem Gebiet der Aerosole stellt sich heute das Problem der Leistungsveränderungen zwischen dem Beginn der Verwendung des Inhalts des Behälters und dem Ende der Verwendung. Diese Probleme stellen sich insbesondere bei den Vorrichtungen, bei denen die Unterdrucksetzung des Produkts mittels eines Druckgases, insbesondere Kohlenstoffdioxid oder Stickstoffdioxid erfolgt. Bei diesen Vorrichtungen steht das Gas entweder direkt mit dem Produkt in Kontakt oder ist durch einen Kolben oder eine das Produkt enthaltende Tasche vom Produkt getrennt. Die Förderleistungs- und/oder Druckveränderungen sind direkt mit den Druckabfällen innerhalb des Behälters verbunden, die unvermeidlich zu einem Abfall der Produkt-Ausgangsförderleistung führen.
Insbesondere aus der Patentanmeldung EP-A-0 450 990 ist es bekannt, eine Regelung innerhalb eines Ventils vorzusehen, um die Fördermenge des ausgegebenen Produkts zu regeln. Solche Regelungssysteme bedingen unter anderem die Verwendung einer kalibrierten Feder, die das mehr oder weniger große Öffnen oder Schließen einer Öffnung in Abhängigkeit vom Druck innerhalb der Regelungskammer in bezug auf den Solldruck steuert, der durch die Feder aufgezwungen wird. Tatsächlich bewirkt ein Überdruck in der Regelungskammer ein Schließen der Eingangsöffnung der Regelungskammer, bis nach Entleerung einer ausreichenden Menge von in der Regelungskammer enthaltenem Produkt der Druck in der Kammer wieder auf den Nenndruck zurückkommt. Einer der mit einem solchen Regelungssystem verbundenen Nachteile hängt mit der Tatsache zusammen, daß die kalibrierte Feder in einem Teil des Ventilkörpers angeordnet ist, der mit dem Produkt in Verbindung steht. Der in diesem Teil des Ventilkörpers herrschende Druck ist ein Teildruck zwischen dem Atmosphärendruck und dem Druck innerhalb des Behälters. Ein solcher Druck hängt vom inneren Druck des Behälters und den Druckverlusten ab, die bis zur Austrittsöffnung des Produkts vorhanden sind. Der Druck hängt ebenfalls vom im Behälter enthaltenen Produkt ab, insbesondere von seiner Dampfspannung. Bei jeder neuen Formel ist es daher notwendig, eine andere kalibrierte Feder zu verwenden, wodurch das System wenig flexibel wird. Außerdem sind die Mittel zum Verschließen der Austrittsöffnung nicht fest mit dem Kolben verbunden, wodurch die erhaltene Fördermengen-Regelung weniger genau wird.
Die Patentanmeldung FR 2 711 973 beschreibt einen Druckknopf, in dessen Inneren ein Regelungssystem angeordnet ist. Ein solches System weist hauptsächlich zwei Arten von Nachteilen auf. Einerseits nimmt das Regelungssystem einen beträchtlichen Platz im Druckknopf ein, was wenig Freiheit in bezug auf die Definition der Speisung der Austrittsdüse oder des Ausbreitungssystems und des Sprühmechanismus läßt. Andererseits stehen die Schließmittel der Regelungskammer zwischen zwei Benutzungen mit der Außenseite des Behälters und somit mit Luft in Verbindung, wodurch eine große Gefahr des "Klebens" des Schließmittels entsteht, insbesondere im Fall von Produkten mit einem hohen Harzgehalt.
Daher ist es einer der Gegenstände der Erfindung, ein Ventil mit einer Fördermengen-Regelung herzustellen, das die Nachteile der Regelungsvorrichtungen, die oben in bezug auf die Vorrichtungen des Stands der Technik erörtert wurden, nicht aufweist.
Es ist insbesondere ein Gegenstand der Erfindung, ein Ventil mit integrierter Regelungsvorrichtung zu liefern, das zuverlässig und wirtschaftlich herstellbar ist, und dessen Sollwert insbesondere nicht in Abhängigkeit vom auszugebenden Produkt oder von Druckveränderungen innerhalb des Behälters variiert, auf den es montiert werden soll.
Es ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung, ein Ventil anzugeben, auf das eine beliebige Art von Ausgabekopf montiert werden kann und das eine große Bandbreite in der Auswahl der Ausgabemerkmale des Kopfes erlaubt.
Noch weitere Gegenstände gehen ausführlich aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.
Erfindungsgemäß werden diese Gegenstände durch die Herstellung eines Ventils, insbesondere für einen Aerosolbehälter, erhalten, das innerhalb eines Ventilkörpers aufweist: a) einen Eingangsdurchlaß, der mit dem Behälter in Verbindung steht, und einen Ausgangsdurchlaß, b) Mittel, um als Reaktion auf eine Betätigungssteuerung den Ausgangsdurchlaß mit dem Eingangsdurchlaß in Verbindung zu setzen, c) erste elastische Rückholmittel, um das Ventil in die geschlossene Stellung zu beaufschlagen, und d) Regelungsmittel für die Ausgangs-Fördermenge des Produkts, die zweite elastische Rückholmittel aufweisen, um einen Solldruck für die Regelungsmittel zu liefern, wobei die zweiten elastischen Rückholmittel in einem Abteil angeordnet sind, das vom Produkt isoliert ist, wobei der Druck innerhalb des Abteils gleich Atmosphärendruck ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abteil im Inneren des Ventilkörpers angeordnet ist.
Da die elastischen Rückholmittel auf Atmosphärendruck sind, ist der von ihnen aufgezwungene Sollwert konstant, unabhängig von der Formel und unabhängig vom Druck innerhalb des Behälters. Da außerdem die dem Regelungssystem zugeordneten Schließmittel sich innerhalb des Ventilkörpers befinden, d. h. in der Schließstellung des Ventils von der Außenumgebung isoliert sind, entsteht kein Phänomen des Verklebens oder Verschmutzens des Regelungsmechanismus, der in der Zeit zuverlässig bleibt.
Vorteilhafterweise enthalten die Fördermengen-Regelungsmittel eine Regelungskammer, die zwischen dem Eingangsdurchlaß und dem Ausgangsdurchlaß angeordnet ist, wobei die Regelungskammer eine Eingangsöffnung und eine Ausgangsöffnung aufweist, wobei Schließmittel, die auf die zweiten elastischen Rückholmittel montiert sind, vorgesehen sind, um in Abhängigkeit vom Druck innerhalb der Regelungskammer (in Wirklichkeit innerhalb des Bereichs, in dem das Produkt fließt) den Öffnungsgrad der Eingangs- und/oder Ausgangsöffnung zu verändern, wobei die zweiten elastischen Rückholmittel in einem Abteil der Regelungskammer angeordnet sind, das, durch einen beweglichen Kolben vom Produkt isoliert, direkt mit der Außenumgebung in Verbindung steht und daher auf Atmosphärendruck gehalten wird. Selbst im Fall einer parasitären Ausgabe durch oder um den Kolben bleibt daher der Druck innerhalb des die kalibrierte Feder enthaltenden Abteils gleich dem Atmosphärendruck.
Vorteilhafterweise ist der bewegliche Kolben fest mit den ersten Schließmitteln verbunden. Dies trägt zur Verbesserung der Regelungsgenaugkeit der Ausgangs-Fördermenge des Produktes bei.
Gemäß einer spezifischen Ausführungsform weisen die Schließmittel erste Schließmittel für die Ausgangsöffnung auf, die aus einer ringförmigen Schürze bestehen, die vom Kolben getragen wird und innerhalb der Regelungskammer angeordnet ist, und deren Stellung in bezug auf die Ausgangsöffnung den Öffnungsgrad dieser letzteren bestimmt. Die ringförmige Schürze besteht aus einem Stück mit dem Kolben und kann durch Formen eines thermoplastischen Materials, wie z. B. eines Polyolefins, insbesondere eines Polyethylens oder eines Polypropylens, erhalten werden.
Vorteilhafterweise ist der bewegliche Kolben gleitend innerhalb der Regelungskammer angeordnet. Die Dichtheit zwischen dem die kalibrierte Feder enthaltenden Abteil und dem die eigentliche Regelungskammer bildenden Abteil wird mittels einer geschmeidigen Membran verbessert, die innerhalb des Körpers der Regelungskammer zwischen dem Kolben und der kalibrierten Feder angeordnet ist. Vorzugsweise wird eine solche Membran aufgeformt oder mit dem Körper der Regelungskammer bi- injiziert. Diese Membran vervollkommnet die Dichtheit zwischen den beiden Abteilen der Regelungskammer, ohne die von den zweiten elastischen Rückholmitteln auf den Kolben ausgeübte Auflagekraft wesentlich zu beeinträchtigen.
Weiter vorteilhafterweise sind Anschlagmittel vorgesehen, um im Fall eines Überdrucks innerhalb der Regelungskammer eine Mindest-Fördermenge des Produkts aufrechtzuerhalten. So wird der Austritt des in der Regelungskammer enthaltenen Produkts ermöglicht, bis der Druck im Inneren der Regelungskammer auf den Pegel des Sollwerts zurückkommt, der von den zweiten elastischen Rückholmitteln aufgezwungen wird, wodurch jedes Phänomen der Blockierung des Ventils vermieden wird.
Die Schließmittel können auch zweite Schließmittel aufweisen, die fest mit dem beweglichen Kolben verbunden sind, um in Abhängigkeit vom Druck im Inneren der Regelungskammer den Öffnungsgrad der Eingangsöffnung der Regelungskammer zu verändern, wobei die ersten und zweiten Schließmittel so ausgebildet sind, daß in der geschlossenen Stellung der Eingangsöffnung die Ausgangsöffnung zumindest teilweise geöffnet ist. Dadurch wird das Regelungsniveau des Ventils noch verbessert. Tatsächlich reguliert man gemäß dieser Ausführungsform auch den Druck innerhalb der Regelungskammer.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die Eingangsöffnung am Boden der Regelungskammer angeordnet, während die Ausgangsöffnung sich auf einer Seitenwand der Regelungskammer in Abstand d zum Boden der Regelungskammer befindet, wobei eine ringförmige Lippe die Dichtheit zwischen der Regelungskammer und dem Ventilkörper um die ganze Regelungskammer herum gewährleistet, wobei die Dichtlippe axial zwischen dem Boden der Regelungskammer und der Ausgangsöffnung angeordnet ist. Eine solche ringförmige Lippe kann in einem Stück mit der Regelungskammer geformt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Ausgangsdurchlaß aus einer Ventilstange, die fest mit der Regelungskammer verbunden ist, wobei die Regelungskammer auf die ersten elastischen Rückholmittel montiert ist, wobei die Ventilstange einen aus dem Ventilkörper vorstehenden Teil aufweist, der einen Ausgangskanal bildet, der mit dem Ventilkörper über einen die Ventilstange radial durchquerenden Durchlaß verbunden werden kann. Alternativ kann es sich um ein "Aufnahme"- Ventil handeln, das eine Hohlstange aufnimmt, die vom Betätigungsmechanismus des Ventils getragen wird.
Vorteilhafterweise wird in der geschlossenen Stellung des Ventils der radiale Durchlaß vor einer Dichtung gehalten, die sich im oberen Bereich des Ventilkörpers befindet.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform verschließen, wenn der Druck im Inneren der Regelungskammer unter einen vorbestimmten Wert sinkt, die Schließmittel die Ausgangsöffnung der Regelungskammer dicht, um die Ausgabe von Produkt zu unterbrechen. So wird jede Zerstäubung oder Ausbreitung vermieden, deren Eigenschaften aufgrund eines unzureichenden Ausgangsdrucks nicht zufriedenstellend wären.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird auch ein Behälter zur Ausgabe eines Produkts unter Druck hergestellt, der mit einem erfindungsgemäßen Ventil ausgestattet ist.
Ein solcher Behälter kann einen Körper aufweisen, der ein das auszugebende Produkt enthaltendes Gefäß definiert und von dem ein Ende von einem Boden verschlossen wird, während über dem anderen Ende das Ventil sitzt, wobei das Betätigungsmittel des Ventils aus einem Druckknopf besteht, der Ausbreitungsmittel für den Austritt des Produkts aufweisen kann. Ein solcher Behälter kann insbesondere die Form einer geschmeidigen Tasche haben, die ggf. innerhalb eines steifen Körpers, einer Tube oder eines Kanisters angeordnet ist.
Zum Beispiel bestehen die Ausbreitungsmittel aus einer Düse, insbesondere einer Wirbelstromdüse, einem Gitter, oder einem porösen Ansatzstück, insbesondere aus Sintermaterial oder einem Schaumstoff mit offenen Zellen. Das Produkt kann aus einem Frisierprodukt, insbesondere einem Lack, einem Spray oder einem Schaum, oder einem Deodorant, oder einem Pflegeprodukt bestehen, insbesondere einer Milch, einem Öl, einer Creme oder einem Gel.
Abgesehen von den oben erläuterten Maßnahmen besteht die Erfindung aus einer gewissen Anzahl weiterer Maßnahmen, die nachfolgend an hand von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren naher erklärt werden.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines mit einem erfindungsgemäßen Ventil ausgestatteten Behälters,
die Fig. 2A bis 2C zeigen schematisch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils, und
die Fig. 3A bis 3C zeigen schematisch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils.
Der in Fig. 1 dargestellte Behälter 100 hat die Form eines Kanisters, zum Beispiel aus Aluminium, mit einem Körper 101, dessen eines Ende 102 von einem Boden 103 verschlossen wird. Das andere Ende 104 ist offen, und auf ihm sitzt ein Ventil 1, das auf eine Schale 105 montiert ist, die auf einen gerollten Rand 106 des Kanisters aufgequetscht ist. Das Ventil 1 wird auf die Schale 105 geklemmt oder eingeklinkt. Ein Druckknopf 109 ist so auf das Ventil montiert, daß er die Betätigung des Ventils 1 und die Ausbreitung des Produkts über eine Ausgangsdüse 107 erlaubt. Ein Tauchrohr 108 ist mit dem Ventil 1 verbunden und reicht im wesentlichen bis zum Boden 103 des Kanisters. Das Ventil ist Gegenstand einer ausführlichen Beschreibung anhand der Fig. 2A-2C und 3A-3C.
In der Ausführungsform der Fig. 2A-2C enthält das Ventil 1 hauptsächlich einen Körper 2, dessen Boden 3 in seiner Mitte eine Öffnung 4 aufweist, die von einem axialen Schacht 7 umgeben ist, der außerhalb des Ventilkörpers 2 angeordnet und dazu bestimmt ist, ein Tauchrohr 108 aufzunehmen. Das dem Boden 3 entgegengesetzte Ende des Ventilkörpers ist offen. Der die Öffnung 5 des Ventilkörpers 2 begrenzende Rand bildet auf seiner Außenseite einen Wulst 8, der zur Befestigung des Ventils 1 an einer Ventilträgerschale 105 bestimmt ist. Der Rand bildet außerdem innerhalb des Ventilkörpers 2 einen Absatz, der eine Dichtung 6 aufnehmen soll. Die Dichtung 6 ist ringförmig und bildet in ihrer Mitte eine Öffnung, in der eine Ventilstange 9 verstellbar und dicht angeordnet ist.
Die Ventilstange 9 besitzt einen ersten Teil 10, der in Form eines rohrförmigen Elements einen Ausgangsdurchlaß für das Produkt bildet und zur Montage einer Betätigungs- und Ausgabevorrichtung (nicht dargestellt) dient, wie zum Beispiel eines Druckknopfes. Die Ventilstange 9 enthält außerdem einen zweiten, vorstehenden Teil 11, der vom ersten isoliert und dazu bestimmt ist, über eine Öffnung 15 ein Abteil 12 einer Regelungskammer 13 unter Luftdruck zu setzen. Die Öffnung 15 ist im Boden 18 der Ventilstange ausgebildet. Innerhalb des Abteils 12 der Regelungskammer 13 ist eine kalibrierte Feder 14 angeordnet, die den Relegungssollwert liefern soll, und die weiter unten ausführlicher besprochen wird. Der erste Teil 10 der Ventilstange weist einen Durchlaß 17 auf, der das rohrförmige Element radial durchquert. In der Ruhestellung des Ventils (Fig. 1A) und aufgrund der von der Feder 16 ausgeübten elastischen Rückholwirkung befindet sich der Durchlaß 17 vor der ringförmigen Dichtung 6, um das Ventil in der Schließstellung zu halten. Zu diesem Zweck liegt die Feder 16 einerseits gegen den Boden 21 der Regelungskammer und andererseits gegen den Boden 3 des Ventilkörpers an. Der Boden 18 der Ventilstange hat eine ringförmige Kante 19, die zur Dichtung 6 weist, und die unter der Wirkung der Feder 16 um die ganze Ventilstange 9 herum gegen die Dichtung 6 in Auflage gehalten wird, um die Dichtheit beim Verschließen zu gewährleisten.
Auf der der Ventilstange entgegengesetzten Seite ist der Boden 18 fest mit der Regelungskammer 13 verbunden, deren Außendurchmesser im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Bodens 18 ist. Die Regelungskammer 13 wird von einem Körper 20 gebildet, der koaxial innerhalb des Ventilkörpers 2 angeordnet ist, dessen oberes Ende vom Boden 18 verschlossen wird und dessen unteres Ende von einem Boden 21 verschlossen wird. Innerhalb der Regelungskammer 13 ist ein beweglicher Kolben 22 verstellbar angeordnet, der das obere Abteil 12 dicht von einem unteren Abteil 23 isoliert. Innerhalb des Abteils 12 ist eine Feder 14 angeordnet, deren Rückholkraft den beweglichen Kolben 22 in Richtung des Bodens 21 beaufschlagt. Die Isolation zwischen dem oberen Abteil 12 und dem unteren Abteil 23 wird durch das Vorhandensein einer dünnen Membran 24 verbessert, insbesondere aus Elastomermaterial, deren Umfangsrand fest mit der Innenwand des Körpers der Regelungskammer verbunden ist. So wird der Kolben von der kalibrierten Feder 14 durch diese Membran isoliert, die vorzugsweise durch Aufformen oder Bi-Injektion mit dem Körper der Regelungskammer erhalten wird.
Der Boden 21 der Regelungskammer 13 besitzt in seiner Mitte eine Öffnung 25, die eine Eingangsöffnung für die Regelungskammer bildet. Der Körper 20 der Regelungskammer 13 wird in der Nähe des Bodens 21 von einer Öffnung 26 durchquert, die eine Ausgangsöffnung für die Regelungskammer 13 bildet. Auf der dem Abteil 12 entgegengesetzten Seite ist der Kolben 22 fest mit einer Stange 27 verbunden, die axial angeordnet ist. Die Stange 27 durchquert die Öffnung 25, und ihr freies Ende endet in einer Platte 28 mit einem Außendurchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Öffnung 25. Die Stange ihrerseits hat einen Außenquerschnitt, der kleiner ist als der Querschnitt der Öffnung 25, um das Produkt zwischen den Innenwänden der Öffnung 25 und der Stange 27 durchzulassen. Die Stange 27 hat eine ausreichende Länge, um von der in Fig. 2C dargestellten Schließstellung der Eingangsöffnung in die Schließstellung der Ausgangsöffnung 26 überzugehen, die in Fig. 2A dargestellt ist. Eine Dichtung 31 ist um die Stange 27 herum in Kontakt mit der Platte 28 angeordnet, um das dichte Verschließen der Eingangsöffnung 25 der Regelungskammer 13 bei einem Überdruck innerhalb der Regelungskammer zu ermöglichen.
Der Kolben 22 verlängert sich auf der dem Abteil 12 entgegengesetzten Ende durch einen ringförmigen Schürzenabschnitt 29, dessen Dicke in Richtung zum Boden 21 hin abnimmt. In Abhängigkeit vom Druck innerhalb des Behälters im Vergleich mit dem Druck der kalibrierten Feder 14 ändert sich so die relative Stellung des Schürzenabschnitts 29 in bezug auf die Ausgangsöffnung 26 derart, daß die Ausgangsöffnung 26 mehr oder weniger freigelegt und die Ausgangs-Fördermenge von Produkt durch die Öffnung 26 reguliert wird. Durch eine Dichtlippe 30, die vorteilhafterweise aus einem Stück mit dem Körper 20 der Regelungskammer 13 erhalten wird und sich in der Nähe des Bodens 21 der Regelungskammer 13 unterhalb der Ausgangsöffnung 26 befindet, wird eine Dichtheit um die ganze Regelungskammer herum zwischen dem Körper 20 der Regelungskammer 13 und der Innenwand des Ventilkörpers 2 hergestellt.
Die Funktionsweise einer solchen Regelung ist wie folgt. In Fig. 2A, in der nicht montierten Stellung des Ventils, oder im Fall eines Ventils, das auf einen noch nicht gefüllten oder praktisch leeren Behälter montiert ist, beaufschlagt die kalibrierte Feder 14 den Kolben 22 durch die Membran 24 hindurch in Richtung des Bodens 21 der Regelungskammer, und die Schürze 29 verschließt vollständig die Ausgangsöffnung 26. In dieser Stellung ist die Ventilstange nicht betätigt. Der Ausgangsdurchlaß 17 befindet sich vor der Dichtung 6.
In Fig. 2B ist die Ventilstange 9 betätigt, d. h. gegen die Rückholkraft der Feder 16 eingedrückt, was die Freilegung des Ausgangsdurchlasses 17 bewirkt. In dieser Gestaltung ist der Druck innerhalb des Abteils 23 im wesentlichen gleich dem von der kalibrierten Feder 14 ausgeübten Druck. Der Kolben 22 ist in einer solchen Gleichgewichtsstellung, daß die Eingangsöffnung 25 nicht von der Platte 28 verschlossen wird. Der Schürzenabschnitt 29 befindet sich oberhalb der Öffnung 26, die vollständig freigelegt ist. Das Produkt dringt durch die Öffnung 25 in die Regelungskammer ein, tritt aus der Regelungskammer durch die Öffnung 26 aus und wird im rohrförmigen Teil 10 der Ventilstange 9 über den Ausgangsdurchlaß 17 geleitet.
Wenn der Druck im Inneren des Abteils 23 nachläßt, sinkt der Kolben 22 in der Regelungskammer 13 wieder nach unten, wodurch der offene Querschnitt der Ausgangsöffnung verringert wird, was den Wiederanstieg des Drucks in der Regelungskammer bewirkt, bis er auf den normalen Betriebsdruck zurückkommt. Wenn der Druck innerhalb des Behälters zu schwach wird, insbesondere am Ende der Benutzung, wird die Ausgangsöffnung 26 vollständig von der Schürze 29 verschlossen, was die Produktausgabe definitiv unterbricht. Die Kraft der kalibrierten Feder 14 wird so gewählt, daß sie eine optimale Ausgabe des Produkts und eine Beendigung der Ausgabe erlaubt, sobald das Produkt aufgrund eines zu geringen Drucks nicht mehr unter annehmbaren Bedingungen ausgegeben oder versprüht werden kann.
Sobald der Druck in der Regelungskammer 13 zu hoch wird, steigt der Kolben 22 in der Regelungskammer nach oben. Dieses Aufsteigen des Kolbens 22 hat die Tendenz, die Eingangsöffnung 25 der Regelungskammer mittels der Platte 28 zu verschließen. In der in Fig. 2C dargestellten Endstellung wird die Eingangsöffnung 25 dicht von der Platte 28 verschlossen. Die Ausgangsöffnung 26 ist maximal geöffnet. Sobald der Druck im Abteil 23 wieder sinkt, um auf einen normalen Betriebsdruck zurückzukommen, öffnet sich die Eingangsöffnung 25 von neuem, und das Produkt dringt in das Abteil 23 ein. Daraus folgt ein ständiger Aus gleich zwischen dem Eingang 25 und dem Ausgang 26 der Regelungskammer, und somit eine ausgezeichnete Förderungs- und/oder Ausgangsdruckregelung des durch das Ventil ausgegebenen Produkts.
Die Fig. 3A bis 3C, auf die nun Bezug genommen wird, stellen eine Variante der Ausführungsform der Fig. 2A bis 2C dar. Gemäß dieser Variante wird nur die Ausgangs-Fördermenge des Produkts gesteuert, wobei das Abteil 23 der Regelungskammer 13 sich auf dem gleichen Druck befindet wie der Behälter. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform weist die Regelungskammer 13 keine Schließmittel für die Eingangsöffnung auf. Gemäß dieser Ausführungsform bestehen die Schließmittel für die Ausgangsöffnung aus einem Schürzenabschnitt 29, der fest mit dem Kolben 22 verbunden ist und eine Öffnung 40 besitzt, deren Stellung in bezug auf die Ausgangsöffnung 26 die Ausgangs- Fördermenge des Produkts bestimmt. Außerdem sind im Abteil 12 einen Anschlag bildende Mittel 41 vorgesehen, um das Wiederaufsteigen des Kolbens in der Regelungskammer zu begrenzen, damit die Ausgangsöffnung im Fall eines Oberdrucks in der Regelungskammer niemals ganz verschlossen ist.
Der Betrieb einer solchen Regelung ist wie folgt. In Fig. 3A, in der nicht montierten Stellung des Ventils oder im Fall eines Ventils, das auf einen noch nicht gefüllten Behälter montiert ist, beaufschlagt die kalibrierte Feder 14 den Kolben 22 in Richtung des Bodens 21 der Regelungskammer, und die Öffnung 40 wird in bezug auf die Öffnung 26 verschoben, so daß die Schürze 29 die Ausgangsöffnung 26 vollständig verschließt. In dieser Stellung ist die Ventilstange nicht betätigt. Der Ausgangsdurchlaß 17 ist vor der Dichtung 6 angeordnet.
In Fig. 3C ist die Ventilstange betätigt, d. h. gegen die Rückholkraft der Feder 16 eingedrückt, was die Freilegung des Ausgangsdurchlasses 17 bewirkt. In dieser Gestaltung ist der Druck innerhalb des Abteils 23 im wesentlichen gleich dem von der kalibrierten Feder 14 ausgeübten Druck. Der Kolben 22 ist in einer solchen Gleichgewichtsstellung, daß die Öffnung 40 im wesentlichen mit der Ausgangsöffnung 26 fluchtet. Das Produkt dringt in die Regelungskammer durch die Öffnung 25 ein, tritt aus der Regelungskammer durch die Öffnung 26 aus, und wird im rohrförmigen Bereich 10 der Ventilstange 9 über den Ausgangsdurchlaß 17 geleitet.
Wenn der Druck im Inneren des Behälters zu schwach wird, insbesondere am Ende der Benutzung, befindet sich die Öffnung 40 der Schürze 29 nicht mehr vor der Ausgangsöffnung 26, die vollständig von der Schürze 29 (siehe Fig. 3A) verschlossen wird, wodurch die Ausgabe des Produkts definitiv unterbrochen wird. Die Kraft der kalibrierten Feder 14 wird so gewählt, daß sie eine optimale Produktausgabe und eine Beendigung der Ausgabe erlaubt, sobald das Produkt aufgrund eines zu geringen Drucks nicht mehr unter annehmbaren Bedingungen ausgegeben oder zerstäubt werden kann.
Sobald der Druck im Abteil 23 der Regelungskammer 13 zu hoch wird, steigt der Kolben 22 in der Regelungskammer hoch. Dieses Aufsteigen des Kolbens 22 hat die Tendenz, die Ausgangsöffnung 26 der Regelungskammer zu verschließen, indem die Öffnung 40 in bezug auf die Öffnung 26 mehr oder weniger nach oben verschoben wird, wodurch die Ausgangs-Fördermenge verringert wird. In der in Fig. 3B dargestellten Endstellung liegt der Kolben 22 in Anschlag gegen den ringförmigen Kranz 41 an. In dieser Stellung wird eine minimale Öffnung der Ausgangsöffnung 26 beibehalten, um das Ventil nicht zu blockieren. Wenn der Druck auf einen normalen Betriebsdruck zurückkommt, kommt der Kolben in die Gleichgewichtsstellung der Fig. 3C zurück.
In der obigen ausführlichen Beschreibung wurde Bezug genommen auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Es ist klar, daß Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung, wie sie nachfolgend beansprucht wird, zu verlassen. Zum Beispiel kann man, insbesondere im Fall von viskosen Formeln, die Membran 24 oberhalb des Kolbens 22 weglassen. Als weiteres Beispiel kann die Regelung nur am Eingang der Regelungskammer mit einer Vorrichtung mit Stange und Platte von der Art erfolgen, wie sie unter Bezugnahme auf die Fig. 2A bis 2C beschrieben wurde.

Claims

1. Ventil (1), insbesondere für einen Aerosolbehälter, das innerhalb eines Ventilkörpers (2) aufweist: a) einen Eingangsdurchlaß (4), der mit dem Inneren des Behälters in Verbindung steht, und einen Ausgangsdurchlaß (10), der mit der Außenumgebung in Verbindung steht, b) Mittel (9), um als Reaktion auf eine Betätigungssteuerung den Ausgangsdurchlaß (10) mit dem Eingangsdurchlaß (4) in Verbindung zu setzen, c) erste elastische Rückholmittel (16), um das Ventil (1) in die geschlossene Stellung zu beaufschlagen, und d) Mittel zur Regelung der Ausgangs-Fördermenge des Produkts (12-14, 22, 25, 26, 28, 29), die zweite elastische Rückholmittel (14) aufweisen, um einen Solldruck für die Regelungsmittel zu liefern, wobei die zweiten elastischen Rückholmittel (14) in einem Abteil (12) angeordnet sind, das vom Produkt isoliert ist, wobei der Druck innerhalb des Abteils (12) gleich Atmosphärendruck ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abteil (12) im Inneren des Ventilkörpers (2) angeordnet ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Regelung der Fördermenge (12-14, 22, 25, 26, 28, 29) eine Regelungskammer (13) aufweisen, die zwischen dem Eingangsdurchlaß (4) und dem Ausgangsdurchlaß (10) angeordnet ist, wobei die Regelungskammer eine Eingangsöffnung (25) und eine Ausgangsöffnung (26) aufweist, wobei Schließmittel (28, 29), die auf die zweiten elastischen Rückholmittel (14) montiert sind, vorgesehen sind, um in Abhängigkeit vom Druck zwischen der Eingangsöffnung (25) und der Ausgangsöffnung (26) den Öffnungsgrad der Eingangs- (25) und/oder Ausgangsöffnung (26) zu verändern, wobei die zweiten elastischen Rückholmittel (14) in einem Abteil (12) der Regelungskammer (13) angeordnet sind, das durch einen beweglichen Kolben (22) vom Produkt isoliert und auf Atmosphärendruck gehalten wird.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kolben (22) fest mit den Schließmitteln (28, 29) verbunden ist.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließmittel (28, 29) erste Schließmittel (29) für die Ausgangsöffnung (26) aufweisen, die aus einer ringförmigen Schürze (29) bestehen, die vom Kolben (22) getragen wird und innerhalb der Regelungskammer (13) angeordnet ist, und deren Stellung in bezug auf die Ausgangsöffnung (26) den Öffnungsgrad dieser letzteren bestimmt.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kolben (22) gleitend innerhalb der Regelungskammer (13) angeordnet ist, wobei eine geschmeidige Membran (24) in der Regelungskammer (13) zwischen dem Kolben (22) und den zweiten elastischen Rückholmitteln (14) angeordnet ist, um den Kolben (22) dicht von den zweiten Rückholmitteln (14) zu isolieren.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die geschmeidige Membran (24) auf den Körper der Regelungskammer (13) aufgeformt oder mit ihm bi-injiziert wird.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlagmittel (41) vorgesehen sind, um im Fall eines Überdrucks innerhalb der Regelungskammer (13) eine Mindest-Fördermenge des Produkts aufrechtzuerhalten.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließmittel (28, 29) außerdem zweite Schließmittel (28) aufweisen, die fest mit dem beweglichen Kolben (22) verbunden sind, um in Abhängigkeit vom Druck im Inneren der Regelungskammer (13) den Öffnungsgrad der Eingangsöffnung (25) der Regelungskammer (13) zu verändern, wobei die ersten und zweiten Schließmittel (28, 29) so ausgebildet sind, daß in der geschlossenen Stellung der Eingangsöffnung (25) die Ausgangsöffnung (26) zumindest teilweise geöffnet ist.

9. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsöffnung (25) am Boden (21) der Regelungskammer angeordnet ist, während die Ausgangsöffnung (26) sich auf einer Seitenwand der Regelungskammer (13) in Abstand d zum Boden (21) der Regelungskammer befindet, wobei eine ringförmige Lippe (30) die Dichtheit zwischen der Regelungskammer (13) und dem Ventilkörper (2) um die ganze Regelungskammer herum gewährleistet, wobei die Dichtlippe (30) axial zwischen dem Boden (21) der Regelungskammer und der Ausgangsöffnung (26) angeordnet ist.

10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsdurchlaß (10) von einer Ventilstange (9, 10) gebildet wird, die fest mit der Regelungskammer (13) verbunden ist, wobei die Regelungskammer (13) auf die ersten elastischen Rückholmittel (16) montiert ist, wobei die Ventilstange (9, 10) einen aus dem Ventilkörper vorstehenden Teil aufweist, der einen Ausgangskanal bildet, der mit dem Ventilkörper über einen die Ventilstange (9, 10) radial durchquerenden Durchlaß (17) verbunden werden kann.

11. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der geschlossenen Stellung des Ventils (1) der radiale Durchlaß (17) vor einer Dichtung (6) gehalten wird, die sich im oberen Bereich des Ventilkörpers (2) befindet.

12. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Druck im Inneren der Regelungskammer (13) unter einen vorbestimmten Wert sinkt, die Schließmittel (29) die Ausgangsöffnung (26) der Regelungskammer dicht verschließen, um die Ausgabe von Produkt zu unterbrechen.

13. Behälter (100) zur Ausgabe eines Produkts unter Druck, der mit einem Ventil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 versehen ist.

14. Behälter (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Körper (101) aufweist, der ein das auszugebende Produkt enthaltendes Gefäß definiert, und von dem ein Ende (102) von einem Boden (103) verschlossen wird, während über dem anderen Ende (104) das Ventil (1) sitzt, wobei das Betätigungsmittel des Ventils aus einem Druckknopf (109) besteht.

15. Behälter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckknopf Ausbreitungsmittel (107) für den Austritt des Produkts aufweist, wobei die Ausbreitungsmittel (107) aus einer Düse, insbesondere einer Wirbelstromdüse, einem Gitter, oder einem porösen Ansatzstück, insbesondere aus Sintermaterial oder aus Schaumstoff mit offenen Zellen, bestehen.

16. Verwendung eines Behälters nach einem der Ansprüche 13 bis 15 zur Verpackung und Ausgabe unter Druck eines Frisierprodukts, insbesondere eines Lacks, eines Sprays oder eines Schaums, oder eines Deodorants, oder eines Pflegeprodukts, insbesondere einer Milch, eines Öls, einer Creme oder eines Gels.