Zur Druckregulierung bei mit komprimierten Gasen befüllten Aerosoldosen ist es notwendig, den Sprühventilen ein Druckre- gulierventil vorzuschalten, das bei einem Fülldruck von unge- fähr 10 bar der Dose einen Regeldruck von ungefähr 2-4 bar bereitstellt. Hierzu sind bereits Druckreduzierventile mit federbelasteten Kolben bekannt, die bei ansteigendem Regel- druck für das Verschließen einer druckregulierenden Schließ- stelle sorgen. Allerdings wird bei den bekannten Lösungen die Zylinder-/Kolbeneinheit von dem austretenden Aerosol um- strömt, so daß eine aufwendige, doppelwandige Gehäusekon- struktion erforderlich ist. Eine solche Lösung ist z. B. in der WO 01/09009 A1 beschrieben.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Sprühdose mit einem Druckreduzierventil zu schaffen, die im Vergleich zu vorbekannten Ausführungen einfacher herzustellen ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Sprühdose der eingangs beschriebenen Art gelöst, bei welcher die Verbindung zwischen der Schließstelle zu Druckregulierung und dem Sprüh- ventil über eine mittige Bohrung in dem Kolben erfolgt.

Die erfindungsgemäße Aerosolsprühdose bietet den Vorteil, daß um die Zylinder-/Kolbeneinheit keine zusätzliche Gehäusewan- dung zur Durchleitung des Aerosols vorgesehen sein muß, wo- durch sich der Herstellungsaufwand verringert. Die etwas grö- ßere Dicke beispielsweiseieiner zur Regulierung der Schließ- stelle verwendeten Kolbenstange ist dabei unproblematisch.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aerosolsprühdose wird die Druckkammer nicht durchströmt, so daß eine Beeinflussung der Reguliergenauigkeit durch dynami- sche Vorgänge im Bereich des Kolbens weniger zu befürchten ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kolben des Druckreduzierventils von außen derart zugänglich ist, daß er mechanisch in seine die Schließstelle freigebende Position beweglich ist.

Eine derartige Ausführungsform, die sich bei außen umströmen Druckreduzierventil nur mit hohem Aufwand erreichen läßt, er- möglicht einen problemlosen Füllvorgang, in dem verhindert wird, daß sich unter der dann sehr hohen Druckbeaufschlagung von außen der Kolben in seine Schließstellung oder zumindest in eine Stellung bewegen kann, in welcher der Öffnungsquer- schnitt verringert und damit der Füllvorgang erschwert ist.

Ein Endanschlag begrenzt vorzugsweise den Öffnungshub, um Be- schädigungen an undefinierten Berührungsstellen zwischen Kol- ben und Gehäuse zu verhindern.

Alternativ zu einer mechanischen Verstellung des Kolbens in seiner die Schließstelle freigebende Position ist auch das Vorsehen einer Art von Überdruckventil denkbar, das bei einer den Doseninnendruck erheblich übersteigenden Druckbeaufschla- gung von außen eine Öffnung zum Doseninneren freigibt. Aller- ding-s, bedeutet dies ei-nen konstruktiven Mehraufwand.- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorge- sehen, daß die Schließstelle zwischen einem an einem Gehäuse festgelegten Dichtelement und einer Kolbenstange oder einem separaten, axial durch den Kolben beweglichen Element gebil- det ist.

Im einfachsten Fall können Kolben und Kolbenstange einstückig ausgebildet sein, wobei vorzugsweise das Dichtelement am Au- ßenumfang der Kolbenstange anliegt und in der Schließstelle eine radiale Öffnung zu deren mittiger Bohrung verschließt.

Bei einer solchen Lösung ist es auch denkbar, daß das Dichte- lement bei einer den Doseninnendruck erheblich übersteigenden Druckbeaufschlagung von außen die Schließstelle frei gibt.

Alternativ ist es denkbar, daß zur Bildung der Schließstelle mit dem Dichtelement ein separates Schließelement vorgesehen ist, das durch eine Kolbenstange bei Druckabfall in eine von dem Dichtelement angehobene Stellung beweglich ist.

Die Verbindung zwischen der Druckkammer und den durchströmten Bereichen kann entweder über einen mit der Schließstelle in Verbindung stehenden Ringkanal um die Kolbenstange oder auch durch eine Radialbohrung in der Kolbenstange erfolgen, die für die notwendige Wirkverbindung sorgt, ohne daß die Druck- kammer von dem ausströmenden Aerosol durchströmt würde.

Bei Ausführungen von Kolbenstangen ohne Radialbohrungen sind diese an ihrer Stirnseite offen und in diesem Bereich seit- lich geschlitzt ausgeführt, um den Durchstrom des Aerosols zu gewährleisten.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Aerosolsprühdose besteht darin, daß ein Gehäuse für das Druckreduzierventil vorgesehen sein kann, welches das Dichtelement der Schließ- stelle hält und dessen Außenwandung innenseitig die Druckkam- mer begrenzt. Die als'Schraubenfeder oder Druckgasfeder aus- gebildete Feder des Druckreduzierventils ist zwischen dem Ge- häuse und dem Kolben angeordnet, wobei sich die Feder vor- zugsweise an einem Gehäuseeinsatz abstützt, der mit der Zy- linderwandung des Gehäuses verrastet, verpresst, verschweißt und/oder verklebt ist. Der Raum zwischen dem Gehäuse und dem Kolben, in welchem die Feder angeordnet ist, ist vorzugsweise druckdicht zum Doseninneren abgedichtet, um eine Beeinflus- sung der Druckregulierung durch eindringendes Aerosol zu ver- meiden. Die raumsparende Konstruktion des erfindungsgemäßen Druckventils einer Sprühdose erlaubt es, einen möglichst gro- ßen Kolbendurchmesser bei entsprechender Anpassung der Kraft der Kolbenfeder vorzusehen und dadurch die Reguliergenauig- keit zu optimieren.

In dem abgedichteten Raum zwischen Gehäuse und Kolben kann auch ein Druckgaspolster eingeschlossen sein, das eine Druck- gasfeder bildet.

Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf Ausführungsbeispiele der Erfindung eingegangen. Es zeigen : Fig. 1 einen Querschnitt eines Druckreduzier- ventils einer Sprühdose im drucklosen, unbefüllten Zustand der Dose ; Fig. 2 das Druckreduzierventil gemäß Fig. 1 nach dem Befüllen der Dose in geschlos- sener Ruhestellung ; Fig. 3 einen Querschnitt einer. weiteren Aus- führungsform eines Druckreduzierventils bei druckloser, unbefüllter Sprühdose ; Fig. 4 das Druckreduzierventil gemäß Fig. 3 in seiner Ruhestellung nach dem Befüllen der Sprühdose.

In Fig. 1 ist ein Druckreduzierventil 10 dargestellt, das ab- dichtend mit einem vorzugsweise aus Feinblech oder Aluminium bestehenden Ventildeckel 12 verbunden ist, der wiederum eine Aerosolsprühdose (nicht dargestellt) druckdicht verschließt.

Im Kopfbereich des Druckreduzierventils 10 ist ein nicht nä- her dargestelltes Sprühventil vorgesehen, mit welchem nach Niederdrücken eines Sprühkopfes ein gezieltes Versprühen des Doseninhaltes ermöglicht ist.

Das Druckreduzierventil besteht im wesentlichen aus einem Ge- häuse 16, das in seinem rückwärtigen, zylindrisch ausgebilde- ten Bereich 18 mit einem Gehäuseeinsatz 20 verschlossen ist, der die Verbindung zu dem Ventildeckel 12 herstellt und das Sprühventil 14 aufnimmt, einem beweglichen Kolben 22, der zwischen einer Druckfeder 24 und einem in einer Druckkammer 26 auf seine Kolbenfläche wirkenden Regeldruck im Gleichge- wicht steht und einem Schließelement 28 zur Druckregulierung, das durch den Kolben 22 über eine Kolbenstange 30 betätigbar ist. Das Gehäuse 16 bildet. die Außenwandung der Druckkammer 26 und trägt einen als O-Ring ausgebildetes Dichtelement 32, das gemeinsam mit einem koaxial zu dem Kolben 22 in dem Ge- häuse 16 beweglichen Schließelement 34 die Schließstelle 28 bildet. Eine Sicherheitsfeder 36 hält das Schließelement 34 bei unter Druckbeaufschlagung gegen die Last seiner Feder 24 verschobenem Kolben 22 abdichtend gegen das Dichtelement 32.

Die Verbindung zwischen der Druckkammer 26 und der Schließ- stelle 28 erfolgt über einen Ringkanal 38, der die Kolben- stange 30 umgibt und außen von einem Halteeinsatz 40 begrenzt ist, der einen axialen Halt für das Dichtelement 32 bildet.

Die Druckfeder ist in Fig. 1-4 jeweils alternativ in Form einer Schraubenfeder 24 (rechte Abbildungshälften) und in Form eines eingeschlossenen Druckgaspolsters 27 (linke Zeich- nungshälften) dargestellt.

Die Abdichtung des Raumes (25) zur Aufnahme der Schraubenfe- der 24 zwischen dem Gehäuse 16 und dem Kolben 22 erfolgt über einen 0-Ring 42 zwischen dem Kolben 22 und der Innenwandung des Gehäuses 16 und zwei weiteren O-Ringen zwischen einem in das Gehäuse eingefügten Halteelement 44, das auch zur Abstüt-

zung der Schraubenfeder 24 dient, und der Innenwandung des Gehäuses 16 bzw. der Außenwandung der Kolbenstange 30 in die- sem Bereich. Ein Anschlag 46 begrenzt den Hub des Kolbens 22 im Bereich des Gehäuseeinsatzes 20, während ein zweiter, ge- häuseseitig vorgesehener Anschlag 48 den Hub des Kolbens 22 in der geöffneten Stellung begrenzt.

Das Ausströmen des Aerosols erfolgt zunächst durch ein Rohr oder einen Schlauch 50, der bis in Bodennähe der Aerosol- sprühdose reicht, einen Gehäusestutzen 52, der in die das Schließelement 34 aufnehmende Kammer des Gehäuses 16 mündet, weiter durch Schlitze 54 in der Stirnfläche des Anschlags 48, die auch bei Anlage am zweiten Anschlag 48 einen Öffnungs- querschnitt bereithalten, durch Längsnuten (53) im Gehäuse 16, außen am Umfang des Schließelements 34 vorbei durch zwei- te Schlitze 56 im Stirnbereich der Kolbenstange 30 in eine mittige Bohrung 58 in der Kolbenstange bis zu dem an sich be- kannten Sprühventil 14 mit seinem Sprühkopf (nicht näher dar- gestellt). Der zwischen der Schließstelle 28 und dem Sprüh- ventil 14 einzustellende Regeldruck wirkt über den. Ringkanal 38 auch in der Druckkammer 26, ohne daß diese von dem Aerosol durchströmt wird. Ein Austausch des Aerosols in der Druckkam- mer 26 findet durch ein Ein-und Ausströmen bei Hubbewegungen des Kolbens 22 statt. Es ist auch denkbar, die Druckkammer kontinuierlich zu durchströmen, wenn die Eintrittsöffnung der mittigen Bohrung 58 im Bereich der Druckkammer 26 angeordnet ist.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung des Druckredu- zierventils ist die Dose noch nicht befüllt, d. h. das Do- seninnere ist drucklos, und die Druckfeder 24 kann den Kolben 22 und das Schließelement 34 gegen den zweiten Anschlag 48

verschieben, so daß die Verbindung zwischen dem Sprühventil 14 und dem Doseninneren frei ist. Die Sicherheitsfeder 36 wird unter dem Druck der stärkeren Feder 24 des Kolbens 22 komprimiert.

Zur Befüllung der Dose ist es möglich, mit Hilfe eines Nie- derhalters 60, der hier durch den sogenannten Stem gebildet ist, den Kolben 22 mechanisch in dieser geöffneten Stellung zu halten, um die Dose zur Beschleunigung des Füllvorgangs mit einem hohen Fülldruck beaufschlagen zu können, ohne : daß es infolge des in dem Druckreduzierventil 10 ansteigenden Druck zu einer Querschnittsverkleinerung an der Schließstelle 28 kommt. Nach Beendigung des Füllvorgangs wird der Nieder- halter 60 freigegeben, so daß sich der Kolben unter dem hohen Innendruck in der Aerosolsprühdose von beispielsweise 10 bar in seine in Fig. 2 gezeigte Stellung verlagern kann. In die- ser Stellung hebt die Kolbenstange 30 von der Stirnfläche des Schließelements 34 ab, und dieses wird unter der Last ihrer Sicherheitsfeder 36 und unter Unterstützung durch den Do- seninnendruck gegen das Dichtelement 32 gepreßt, sobald in der Druckkammer 26 der gewünschte Regulierdruck von ungefähr 3 bar erreicht ist.

Fällt nach einem Öffnen des Sprühventils 14 der Druck im Be- reich zwischen dem Sprühventil 14 und der Schließstelle 28 ab, sinkt die durch den Druck auf den Kolben 22 ausgeübte Kraft, so daß die Druckfeder 24 wiederum beginnt, den Kolben unter Mitnahme des Schließelements 34 zu verlagern, bis nach dem Abheben des Schließelements 34 von dem Dichtelement 32 und dem möglichen Zustrom von Aerosol sich wieder der Regel- druck in der Druckkammer 26 eingestellt hat, der zum Ver- schließen der Schließstelle 28 führt. Bei einem kontinuierli-

chen Versprühen des Doseninhalts stellt sich im Bereich der Schließstelle 28 ein Gleichgewicht ein, das für den gewünsch- ten Druckabfall sorgt, ohne daß es zu einer sich ständig wie- derholenden Schließbewegung des Kolbens 22 kommt.

Zur Verbesserung der Regelgenauigkeit ist es wünschenswert, einen möglichst großen Kolbendurchmesser vorzusehen, wobei selbstverständlich die Kraft der Druckfeder 24 an den ge- wünschen Regeldruck anzupassen ist.

In Fig. 3 ist im Querschnitt eine weitere Ausführungsform ei- nes Druckreduzierventils 110 dargestellt, die in wesentlichen Teilen mit der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform übereinstimmt. Gleiche Teile sind daher auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Unterschiede bestehen im Bereich einer abweichend ausgeführ- ten Schließstelle 128 und einer in ihrem unteren Bereich 156 modifizierten Kolbenstange 130, die gemeinsam mit einer zwi- schen einem Haltereinsatz 140 und einem Gehäuseabsatz 141 eingespannten Dichtungsscheibe 132 die Schließstelle 128 bil- det. Die wiederum mit einem einer Bohrung 58 versehene Kol- benstange 130 ist an ihrer Stirnseite 131 verschlossen, wobei im Bereich des Gehäuseanschlages 48 wiederum Schlitze 154 vorgesehen sind, die das Einströmen von Aerosol aus dem Ge- häusestutzen 52 in eine im Bereich der Schließstelle vorgese- hene Ringkammer 129 ermöglicht.

Die Kolbenstange verfügt über eine erste Radialbohrung 137, die in geöffneter Stellung des Kolbens 22 eine Verbindung zwischen der Ringkammer 129 und der Bohrung 58 des Kolbens 22 herstellt. Eine zweite Radialbohrung sorgt für eine Verbin-

dung zwischen der Bohrung 58 in dem Kolben 22 und der Druck- kammer 26, um die gewünschte Druckregulierung, wie sie im Zu- sammenhang mit Fig. 1 und 2 bereits erläutert worden ist, durchführen zu können.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Stellung, die das Druckreduzier- ventil 110 bei unbefüllter, druckloser Sprühdose einnimmt, sitzt der Kolben mit seiner Kolbenstange 130 an dem zweiten Gehäuseanschlag 48 unter der Last seiner Druckfeder 24 auf.

Die erste Radialbohrung 137 Liegt dabei axial versetzt zur Dichtungsscheibe 132, so daß ihr Querschnitt freiliegt.

Nach einer Druckbefüllung der Sprühdose, die wiederum gegebe- nenfalls unter Zuhilfenahme des Niederhalters 60 erfolgt, der den Kolben 22 in einer den Öffnungsquerschnitt der Schließ- stelle 128 vergrößernden Position festhält, nimmt der Kolben die in Fig. 4 dargestellte Position ein, in welcher der in der Druckkammer 26 vorherrschende Druck den Kolben gegen die Last der Druckfeder 24 verschiebt, so daß sich die Radialboh- rung 137 in einen Bereich stromabwärts der Dichtungsscheibe 132 bewegt, die an dem Außenumfang der Kolbenstange 130 ab- dichtend anliegt und dadurch den hohen Doseninnendruck von ungefähr 10 bar, wie er im Gehäusestutzen 52 vorherrscht, ge- gen die Bereiche stromabwärts der Dichtungsscheibe 132 bis zum Sprühventil 14 mit einem Regeldruck von ungefähr 3 bar abdichtet. Ein Mitnehmerhaken 134, der auch ringförmig über den gesamten Umfang ausgebildet sein kann, sorgt dabei für eine optimale Positionierung der Dichtungsscheibe, um eine langfristig gute Dichtwirkung sicherzustellen.

Selbstverständlich sind weitere Ausbildungen von Einzelheiten denkbar, beispielsweise kann die Radialbohrung 138 bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform den Ringkanal 38 er- setzen oder ergänzend vorgesehen sein und, wie bereits er- wähnt, können neben Schraubenfedern 25 auch Gasdruckfedern mit entsprechenden Kennlinien verwendet werden. Generell kann die Regelgenauigkeit dadurch verbessert werden, daß man das Durchmesserverhältnis zwischen der durch den O-Ring 42 gebil- deten Dichtstelle und der durch das Dichtelement 32 bzw. die Dichtungsscheibe 132 im Bereich der Schließstellen 28,128 vergrößert. Da der Durchmesser des Dichtelements 32 bzw. der Dichtungsscheibe 132 nicht beliebig verkleinert werden kann, kann ein vergrößerter Kolbendurchmesser sinnvoll sein, wobei allerdings das Dosenvolumen nicht zu sehr eingeschränkt wer- den soll. Für die meisten Anwendungsfälle hat es sich als hinreichend erwiesen, einen Regeldruck zwischen 2 und 3 bar anzustreben, wobei Schwankungen in diesem Bereich unbedenk- lich sind und sich mit praxisgerechten Geometrieverhältnissen einfach erreichen lassen.

Das Druckreduzierventil 10 muß nicht notwendigerweise eine bauliche Einheit mit dem Sprühventil bilden. Vielmehr ist es denkbar, das Druckreduzierventil separat zu fertigen und dann mittels eines Schlauches oder Rohres dem Sprühventil vorzu- schalten. Zwar ist die Ausbildung eines Niederhalters dann nur bedingt möglich, allerdings besteht die Möglichkeit, auf vorhandene Herstellungsanlagen von Ventiltellern mit Sprüh- ventilen zurückzugreifen.