Spraydosen in Einweg-oder Einmal-Ausführung sind sehr weit verbreitet und dienen zur Aufnahme unterschiedlichster Sprühflüssigkeiten. Der Nachteil derartiger Dosen besteht darin, da# sie nach ihrem Entleeren entsorgt werden müssen, wobei bei einer großen Anzahl dieser Wegwerfdosen die Treibgasfüllung umweltschädlich ist.

Des weiteren sind Mehrweg-Dosen bekannt, die einen stabilen und schweren Metall- körper haben und die für sehr hohe Drücke ausgelegt sind. Die Armaturen derartiger Spraydosen sind in der Regel aus massivem Messing hergestellt und aufwendig, so daß aufgrund der hohen Gestehungskosten beim Verbraucher häufig der Anreiz fehlt, von einer Einweg-Dose auf eine teuere Mehrweg-Dose überzugehen. Soweit derartige Mehrweg-Dosen jedoch vom Aufwand her akzeptabel sind, steht einem wirtschaftli- chen Einsatz im Wege, daß die leeren Dosen gesammelt, an eine Befüllstation trans- portiert, dort durch Befüllanlagen befüllt und zum Kunden zurücktransportiert werden müssen, was mit einem erheblichen Kosten-und Zeitaufwand verbunden ist, so daß insgesamt gerechnet auch der Betrieb derartiger Mehrweg-Dosen nicht oder kaum konkurrenzfähig ist. Dafür ist neben den Transportkosten vor allen Dingen auch ver- antwortlich, daß derartige Mehrweg-Dosen nach dem Befüllen mit dem Sprühmittel auch jedes Mal mit Treibgas gefüllt werden müssen, was, da die Drücke des Fluids und des Treibgases innerhalb der Dose aufeinander abgestimmt werden müssen, nur bei größeren Anlagen einwandfrei und rentabel durchgeführt werden kann.

Aus der EP 0 078 936 B1 ist eine Druckdose zum Ausbringen von Montageschäumen, bestehend aus einem Schaumbildner und einem Treibgas bekannt. Die Dose umfaßt einen eingestülpten Boden, ein domartiges Oberteil mit Verschluß zum Ausbringen des Schaumbildners durch ein Ventil und einen Zylinder, in dessen Zylinderwand ein fliegend angeordneter Kolben vorgesehen ist. Die Schaumbildner-Füllung ist durch die Kolbenoberseite, eine obere Zylinderlänge, den Dom und den Verschluß umschlossen.

Das Treibmittel ist in einem vom Kolben, einer unteren Zylinderlänge und dem Do- senboden gebildeten Treibgasraum angeordnet. Der Dosenboden nimmt ein Einweg- ventil auf. Der Kolben schwimmt auf der Treibgasfüllung. Der den Schaumbildner aufnehmende Raum weist einen Verschluß mit Gummidichtung eines Ventils auf. Der Ventilkörper ist rohrförmig ausgebildet und am inneren Ende mit einem Ventilteller verschlossen, der sich über den Innendruck gegen die Gummidichtung legt. Wird der Ventilkörper verkippt und dadurch der Ventilteller abgehoben, tritt der Doseninhalt über eine oder mehrere Öffnungen nach außen. Das Treibmittel wird von unten über eine radiale Öffnung und das Ventil eingeführt. Zur Verbesserung einer Abdichtung am Ventileinsatz (innere Abdichtung) wird eine Kappe als äußere Abdichtung vorgese- hen. Die Kappe erhält eine ringförmige Gummidichtung.

Das bei einer derartigen Druckdose verwendete Treibmittel in Form eines Treibgases ist ein in dieser Technik herkömmlich verwendetes umweltschädliches Treibgas, so daß mit einer derartigen Dose die bei herkömmlichen Treibgasen auftretenden Pro- bleme nicht beseitigt werden können. Des weiteren ist die Dose nicht für eine Wie- derbefüllung ausgelegt, so daß damit die mit der Entsorgung derartiger Dosen auftre- tenden Probleme nicht gelöst werden.

Aus dem DE-U-90 06 569.7 ist eine Druckdose mit Folienbeutel bekannt, die aus ei- nem zylindrischen Behälter mit Bodenteil und Kopfteil mit Ventil besteht. Im unteren Bereich ist ein Folienbeutel unterhalb eines Kolbens angeordnet. Der Folienbeutel ent- hält das Treibgas. Dieses Treibgas ist in festem oder flüssigem Aggregatzustand im Fo- lienbeutel diffusionsdicht eingeschlossen und ist beispielsweise CO2. Der Kolben kann ein Lamellenkolben nach Art einer Labyrinthdichtung sein, wobei die Lamellen mit Dicht-oder Sperrflüssigkeit gefüllt sind. Er kann jedoch auch über eine O-Ring- Dichtung gegen die Dosenwand abgedichtet werden. Eine derartige Druckdose arbeitet ebenfalls mit nicht umweltverträglichem Treibgas, und ist nicht wiederbefüllbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine als Monoblockdose ausgebildete Spraydose (der Ausdruck"Spraydose"umfaßt im Rahmen vorliegender Erfindung auch dosenartige oder flaschenartige Spraybehälter, sodaß in der nachstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen nur von"Dosen"gesprochen wird) der gattungsgemäßen Art so aus- zugestalten, daß sie wiederholt nachfüllbar ist und in entleertem Zustand jederzeit füllbereit, d. h. mit Füllmittel befüllbar ist, daß ein Treibmittel verwendet wird, das je- derzeit und kostengünstig verfügbar ist, und das umweltfreundlich sowie nicht brenn- bar ist.

Des weiteren ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung und ein Verfahren zum erst- maligen und fortlaufenden Befüllen dieser Dosen auf besonders einfache Weise zu schaffen, insbesondere für Einzelabfüller die Möglichkeit der individuellen Befüllung solcher Dosen zu geben.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, da# im zylindrischen Teil des Doseninneren ein Kolben angeordnet ist, der der Doseninnenwand zugeordnete Abdichtungen aufweist, der unterhalb des Kolbens ausgebildete Raum mit Druckluft gefüllt ist, der durch die Oberseite des Kolbens, die Unterseite des Ventiltellers und die obere Innenwand der Dose ausgebildete Raum das zu versprühende Fluid enthält, das Sprühventil im Ventiltellerboden integriert ist, und ein Gummiventil im Kolben auf der dem zu versprühenden Fluid zugewandten Oberseite angeordnet ist.

Eine derartige Spraydose wird vorzugsweise nach einem Verfahren nach Anspruch 7 hergestellt. Eine Einrichtung zum Befüllen derartiger Spraydosen ist nach den Merkma- len des Anspruches 8 ausgeführt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen- stand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung wird die Kolbenanordnung in die Spraydose eingesetzt, bevor der Kopf bzw. Hals der Dose geformt wird, der in der Dose abdichtend beweglich an- geordnet ist, und dessen Position durch den Druck der als Treibmittel wirkenden Druckluft und den Gegendruck des Sprühmittels in Form des Befüllmediums bestimmt ist. Der Raum zwischen dem Kolben und dem Dosenboden ist geschlossen. Zum Be- füllen dieses Raumes wird ein Ventil vorgesehen, das an der Oberseite des Kolbens angeordnet ist. Ist die Befüllung dieses Raumes mit Druckluft beim erstmaligen Aktivie- ren der Dose abgeschlossen, wird die Ventilöffnung verschlossen und bleibt verschlos- sen, so daß der Raum zwischen Kolben und Ventilteller mit dem Befüllmedium gefüllt wird.

Der auf den Kolben von unten durch die Druckluft ausgeübte Druck und der durch das eingepreßte Sprühmittel auf den Kolben wirkende Gegendruck sind so aufeinander abgestimmt, daß das Sprühmittel unter ausreichend hohem Druck steht, daß es ver- sprüht werden kann. Um den Druck der Druckluft zu begrenzen, wird das Druckver- hältnis zu beiden Seiten des Druckkolbens so gewählt, daß der Kolben etwa mittig in bezug auf die Dosenhöhe eingestellt wird und der Luftdruck ausreichend hoch bemes- sen ist, da# auch bei nahezu leerer Dose, d. h., wenn die Dosenfüllung nahezu ver- sprüht ist, der Rest mit ausreichendem Druck versprüht werden kann.

Der Kolben innerhalb der Dose ist so ausgebildet, da# an seiner Unterseite eine in Um- fangsrichtung des Kolbenmantels kreisringförmig verlaufende Abdichtlippe vorgesehen ist, die nach unten und außen gerichtet ist, so da# aufgrund des Druckes, der von der Druckluft nach oben auf den Kolben ausgeübt wird, die Abdichtlippe gespreizt und damit die Dichtwirkung auf den Innenmantel der Dose verstärkt wird. In entsprechen- der Weise ist von dieser Abdichtlippe beabstandet eine entsprechende ringförmige Ab- dichtlippe vorgesehen, die nach oben und außen verläuft und die aufgrund des Druckwirkung des Sprühmittels zwischen Ventilteller und Kolben nach außen ge- spreizt wird, wodurch eine erhöhte Abdichtung an der Doseninnenwand erzielt wird, so daß sichergestellt wird, daß Sprühmittel auch unter Druck nicht am Kolben vorbei nach unten abströmen kann. Zur Verbesserung der Abdichtung wird die Doseninnen- wand und/oder die Umfangsfläche des Kolbens speziell im Bereich der Abdichtlippen mit einer Schicht aus Abdichtmaterial, z. B. Teflon versehen ; des weiteren sind die Ab- dichtlippen vorzugsweise als langgezogene Lippendichtungen ausgebildet, um die Ab- dichtwirkung zu verbessern. Der Kolben weist im oberen, dem Ventilteller zugewand- ten Bereich eine Formgebung auf, die entsprechend dem Hals der Dose nach innen und oben gekrümmt ist und im inneren Bereich entsprechend der Form des Ventiltel- lers napfförmig ausgebildet ist, so daß der Ventilteller mit Sprühventil in dieser Napf- form aufgenommen werden kann. Der Kolben ist vorzugsweise hohl ausgebildet und weist Versteifungen auf, nämlich eine innere zylindrische Nabe und von dieser Nabe zum Außenmantel radial verlaufende stegförmige Wandungen. Er besteht in der Regel aus Kunststoff, kann jedoch auch aus Metall hergestellt sein, wobei die Abdichtlippen im Falle einer Kunststoffausführung ebenfalls aus Kunststoff bestehen können oder wahlweise als Gummidichtungen ausgebildet sind, wie dies für eine Metallausführung zutrifft.

Das Befüllen der Dosen erfolgt mit einer Einrichtung, die ein Gestell aufweist, auf des- sen Fuß die Nachfülldose bzw.-flasche in definierter Position aufgesetzt wird. Das Ge- stell weist oberhalb der Dose einen insbesondere elektrohydraulisch angetriebenen Kolben mit einem zylindrischen Gefäß, das die in die Nachfülldose einzubringende Füllmenge enthält, sowie am unteren Ende eine Füllnadel auf, die dem Sprühventil der darunter befindlichen Dose exakt zugeordnet ist und die bei einer Aktivierung des elektrohydraulischen Füllkolbens gegen das Sprühventil drück und dieses zum Befül- len öffnet. Das Befüllmaterial wird aus einem Vorratsbehälter über eine Ansaugleitung in den Füllbehälter, in dem der Füllkolben angeordnet ist, eingeführt, wobei das je- weils zugeführte Volumen an Sprühmittel die exakte Menge ist, die in die Nachfülldo- se bei einer Befüllung eingefüllt werden soll. Zwischen Ansaugleitung und Be- füllbehälter ist ein Rückschlag-und Überdruckventil vorgesehen, das so ausgelegt ist, da# bei einer Füllbewegung des Kolbens die Füllflüssigkeit nicht in die Ansaugleitung, sondern nur in die Nachfülldose eingebracht wird, und ferner so, da# bei entsprechen- der Eichung die Nachfülldose nicht überfüllt werden kann.

Die Nachfülldose ist in Form einer nahtlosen oder einer Monoblock-Dose bzw.- Flasche aus Aluminium oder Kunststoff ausgebildet. Damit kann das Gewicht gering gehalten werden.

Das zu versprühende Mittel kann ein beliebiges Fluid sein, beispielsweise in Form technischer Flüssigkeiten, wie Schmieröle etc., Spraymittel, wie sie für die Haarpflege verwendet werden, hoch-oder niedrigviskose Cremes, Schäume (bei geringerem Druck) und dergl.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, da# die Sprühdose oder Sprühflasche beliebig oft nachfüllbar ist, da# beim Nachfüllen des Sprühmittels ein Nachfüllen des Treibmittels vollständig entfällt, da# als Treibmittel Luft verwendet wird, die überall und kostenlos zur Verfügung steht, da# die Dose bzw. Flasche um- weltfreundlich ist, weil sie einerseits wiederholt befüllbar ist und weil andererseits als Treibmittel völlig unschädliche Luft verwendet wird, da# die Füllkosten ganz entschei- dend gesenkt werden können, und da# ein Luftanschluß für das Einfüllen eines Treib- mittels in einer Befüllstation nach herkömmlichen Methoden entfällt. Mit vorliegender Erfindung ist es ferner Einzelabfüllern möglich, Spraydosen oder Sprayflaschen selbst und individuell an Ort und Stelle wiederholt zu befüllen, sodaß z. B. in einem Friseur- salon leergewordene Spraydosen problemlos, schnell und preiswert nachgefüllt und damit wiederholt verwendet werden können. Dadurch, daß die Flasche erst nach dem Einsetzen des Kolbens gebördelt wird, läßt sich von außen nicht erkennen, da# es sich um eine Sprayflasche handelt. die sich von herkömmlichen Sprayflaschen grundsätz- lich unterscheidet.

Ein weiterer, entscheidender Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus, da# der mit Druckluft gefüllte Raum der im Bodenbereich vollständig geschlossenen Dose unter- halb des Kolbens während der gesamten Betriebsdauer der Dose unverändert gefüllt bleibt, so da# die einmal eingefüllte Druckluft und damit auch die hierfür aufgewende- te Energie erhalten bleibt, während das zu versprühende Fluid nach der Abgabe aus der Spraydose immer wieder nachgefüllt wird. Wird die Spraydose entsorgt, strömt die Druckluft ins Freie und wird von der umgebenden Atmosphäre ohne jede schädliche Umweltbeeinflussung aufgenommen.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Aus- führungsbeispieles erläutert. Es zeigt : Fig. 1 eine Einrichtung zum Befüllen einer erfindungsgemäßen Nachfülldose, Fig. 2 eine Nachfülldose im Ausgangszustand des Herstellvorganges, mit getrennt dar- gestelltem Kolben, Fig. 3 eine Nachfülldose nach Fig. 2 mit eingesetztem Kolben, Fig. 4 eine Nachfülldose nach Fig. 3 mit verformtem Hals, und mit Druckluft befüllt, Fig. 5 eine Nachfülldose nach Fig. 4, mit verclinchtem Ventilteller, Fig. 6 eine Nachfülldose nach Fig. 5 mit befülltem Sprühmittel, Fig. 7 einen Ventilteller mit Sprühventil nach Fig. 5.

An einem Gestell 1 mit einem vertikalen Ständer 2 und einer Bodenplatte 3 sind ein oberer Tragarm 4 und ein unterer Tragarm 5 angebracht, zwischen denen ein Füll- behälter 6 zur Aufnahme des abzufüllenden Materials angeordnet ist. Der Behälter nimmt einen Kolben 7 auf. Mit 7'ist ein Handhebel (gestrichelt) angedeutet, der anstel- le eines Kolbenantriebs alternativ für ein Handgerät verwendet werden kann. Das Füll- volumen des Behälters 6 ist entsprechend der jeweils abzugebenden Charge an Sprühmittel ausgelegt. Die Fig. 1 zeigt mit 7 die obere Position des Kolbens, der elek- trohydraulisch angetrieben sein kann, und mit 8 dessen untere Kolbenposition. Am unteren Ende des Füllbehälters 6 ist eine Füllnadel 9 angebracht, mit deren Hilfe die Übergabe des Sprühmittels vorgenommen wird. Das Sprühmittel wird aus einem (nicht dargestellten) Vorratsbehälter, z. B. einem Vorratsgebinde, über eine Ansaugleitung 10 und ein Rückschlag-und Überdruckventil 11 an das untere Ende des Behälters 6 ange- schlossen, so daß zur Vorbereitung eines Füllvorganges der Behälter 6 unterhalb des in seiner oberen Position befindlichen Kolbens 7 vollständig gefüllt wird. Dieses Volu- men an Sprühmittel wird in die auf die Bodenplatte 3 aufgesetzte Nachfülldose 12 un- ter der Druckwirkung des Kolbens 7 eingefüllt. Die Dose 12 weist einen Boden 13 auf, der auf der Bodenplatte 3 so arretiert wird, daß die Mittelachse 14 der Dose 12 mit der Mittelachse 15 des Füllkolbens 7 zusammenfällt. Durch Verwendung eines geeichten Rückschlag-oder Überdruckventils wird eine Überfüll-Ducksicherung erreicht. Der zur Anwendung kommende Druck ist auf die jeweiligen abzufüllenden Materialien und die zu befüllenden Dosen einstellbar. Die benötigte Füllmenge kann vorher im Kolben zwischengespeichert und dann portionsweise in die Dose eingebracht. Damit lassen sich beliebige Blechdosen, Flaschen, Aludruckbehälter u. dergl. problemlos und in besonders einfacher Weise befüllen.

In der Nachfülldose 12 ist ein Dosenkolben 16 (vorzugsweise aus Kunststoff) angeord- net, der kreisförmigen Querschnitt hat und der abdichtend längs des zylindrischen Teils des Innenumfangs der Dose 12 in Achsrichtung 14 beweglich ist. Er weist einen ringförmigen Abschnitt 17 auf, dessen Außenumfang eine umlaufende Dichtung be- sitzt. Der Dosenhals 18 der Dose 12 ist nach innen domartig zu einer Öffnung der Do- se geformt, die einen Ventilteller 19 aufweist, der die Dosenöffnung verschließt. Im Ventilteller 19 ist ein Sprühventil 20 in Form eines Mutterventils angeordnet. Mit 21 ist der obere tiefgezogene Kolbenrand des Kolbens 16 bezeichnet, der eine Öffnung 22 zur Aufnahme eines Ventils 23 aufweist, das von herkömmlicher Ausführung sein kann, z. B. aus Gummi, Kunststoff oder Metall (Kugelventil), besteht, über das Druckluft <BR> <BR> <BR> bzw. Druckgas in den Abschnitt unterhalb des Dosenkolbens 16 eingeführt wird. Die Ringdichtung 17 des Kolbens 16 weist, wie in Fig. 2 dargestellt ist, eine untere ring- förmige Lippendichtung 24 auf, deren Lippe nach unten und außen gerichtet ist und durch die Druckluftfüllung 26, die einen Druck im Dosenraum ausübt, nach außen gespreizt und damit in verstärkte Anlage mit der Innenfläche der Nachfülldose 12 ge- drückt wird. Entsprechend weist der Kolben 16 eine obere Lippendichtung 25 auf, die <BR> <BR> <BR> nach oben und außen gerichtet ist und die durch den Druck des Sprühmittels 27 über dem Kolben 16 nach unten und außen gedrückt wird, so daß auch diese Lippendich- tung unter Druck verstärkt an der Innenfläche der Nachfülldose 12 in Anlage kommt.

Der Kolben 16 innerhalb der Nachfülldose 12 ist hohl ausgebildet und weist verstei- fende, radial verlaufende Stegwände und einen zylindrischen bzw. nabenförmigen Teil auf, die beide nicht dargestellt sind. Damit erhält der Kolben eine hohe Steifigkeit und gleichzeitig ein geringes Gewicht.

Um die Abdichtung des Kolbens 16 an den Abdichtlippen 24 und 25 zur Dosenin- nenwand weiter zu verbessern, wird die Doseninnenwand und/oder die Umfangsflä- che des Kolbens 16 insbesondere im Bereich der Abdichtlippen 24 und 25 mit einer abdichtenden Schicht 28,29 aus Teflon oder dergl. Material versehen.

In Fig. 2 ist die Monoblock-Dose 30 in ihrem Ausgangszustand dargestellt ; ihr Innen- rand ist nahtfrei ausgebildet und weist eine Teflonbeschichtung 28 auf. Der rohrförmi- ge Zylinder 30 mit integriertem Boden 31 ist am oberen Ende 32 offen, damit der Kol- ben 16 in den Zylinder eingesetzt werden kann (wie in Fig. 3 dargestellt). Nach dem Einsetzen des Kolbens 16 in den Zylinder 30 wird der Kopfteil des Zylinders 30 (wie in Fig. 4 dargestellt) zu einem Dom 33 mit einer Öffnung 34 geformt, deren Umfangsrand <BR> <BR> <BR> bei 35 gebördelt ist. Die Dose 30 wird anschließend mit Druckluft über eine Füllnadel 36 befüllt, die durch das Ventil 23 in den Zylinder eingefüllt wird. Das Ventil 23 ist z. B. ein Gummiventil, und die Füllnadel 36 hat einen so geringen Durchmesser, da# das Gummiventil 23 sich nach dem Zurückziehen der Füllnadel 36 wieder selbsttätig verschließt. Anschließend wird der Ventilteller 37 mit Ventil 38 (entspricht dem Ventil- teller 19 mit Ventil 20 der Fig. 1) aufgesetzt und mit dem gebördelten Umfangsrand 35 der Dose verclincht. Damit wird der Raum zwischen Ventilteller 37 und Kolbenober- seite festgelegt und abgedichtet. Über einen Fülldorn 39 einer Fluid-Einfüllvorrichtung 40 wird das Sprühmittel in diesen Sprühmittel-Raum 41 eingeführt und aufgrund des ausgeübten Druckes wird der Kolben 16 nach unten entgegen der Druckwirkung der Druckluftfüllunggedrückt.

Das Ventil 38, das in den Ventilteller 37 integriert ist, ist ein Sprühventil ohne Stem, das in einer Gehäuse 42 eine Druckfeder 43 aufnimmt.

Bezugszeichenliste Gestell Ständer Bodenplatte Oberer Tragarm Unterer Tragarm Füllbehälter Füllkolben, obere Position Handhebel Füllkolben, untere Position Füllnadel Ansaugleitung <BR> <BR> <BR> <BR> Rückschlag-und Überdruckventil<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Nachfülldose Boden Mittelachse Dose Mittelachse Füllkolben Dosenkolben ringförmiger Abschnitt Drosselhals mit Öffnung Ventilteller Sprühventi I Oberer Kolbenrand Öffnung zur Aufnahme des Venti I Untere Dichtung Obere Dichtung Druckluftfüllung

Sprühmittel 29 abdichtende Schicht Monoblock-Dose Boden oberes Dosenende Dom Öffnung Bördelung Füllnadel Ventilteller Venti I Fülldorn Fluid-Einfüllvorrichtung Sprühmittel Gehäuse Druckfeder